太陽風對地球大氣有怎樣的影響？
參見 NASA曝重大發現：太陽風以每秒100克速度剝離火星大氣
太陽風對火星大氣有著這樣程度的侵蝕，那麼對於離太陽更近的地球來說，太陽風的影響是否更為嚴重呢？試問，太陽風對地球大氣有怎樣的影響？
太長不想看版本：在地磁場的保護下，太陽風對地球大氣幾乎沒有影響。
想搞搞清楚版本：
從太陽風的屬性說起，太陽風的風速是200~800km/s
為了對這個速度有一個直觀的印象，來看幾個經典的速度：
家用台式電風扇：
八級大風：
AK47子彈出膛速度：
（評論區指正，ak47是700+m/s出膛速度）
所以400km/s的太陽風，就是比AK47子彈還快600倍的風。
如此高速的太陽風遍布整個行星際。
地球也身處其中。
但是，地球沒有被太陽風吹走，因為太陽風，太稀薄了。
太陽風是完全電離的稀薄氣體，主要成分是小原子量原子（73%的是氫，25%的是氦）
雖然很快，但是很稀薄，最後算下來的風動壓還是很小
在地球附近，太陽風動壓的大小是：1–6×10?9 N/m2
大致相當於把一個雞蛋的重量分擔在整個合肥市所產生的壓強。
而且，這麼弱的太陽風動壓沒有辦法接近地球，這裡需要引入帶電粒子在磁場中的運動：
運動的帶電粒子在磁場中受到洛倫茲力：
使得粒子沿著磁力線方向做螺旋運動：
宏觀來看就是，高速粒子在沿著磁力線運動。
行星際里的磁場是這樣的：
所以太陽風粒子沿著螺旋形狀蔓延進整個行星際
但是，地球有地磁場，地磁場是個偶極磁場，可以在地球附近形成一個比較封閉的磁場區域。
大尺度的行星際磁場，太陽風和地磁場相互作用形成這樣的形狀的磁場：
有些許高能粒子從兩極漏進來形成了極光：
仍然是不會對大氣造成什麼影響
總結：
太陽風很快，
很稀薄，
風動壓很小，
而且地球在地磁場的保護下不會直面高速粒子的襲擊
Pjer內容分類整理：
精選 射電 編程 科研工具 太陽物理
人生第一次被邀我很激動
然而我只是一個修車的...
太陽風怎麼影響大氣我不懂
但是起碼它創造了冬季北歐的旅遊市場...雖然一直盤算著去一次，但是真心貴啊...先對 @Pjer 的回答提出異議
高能粒子從兩極漏進來
光是這個現象的意義就足夠重大了，能夠顯著影響地球大氣成分丰度和增強大氣剝蝕速度。
一般大眾普遍認為的磁場保護大氣被剝蝕的概念，在這裡我可能就要把大家重新修改修改了。首先，中性氣體是不受磁場作用影響的，驅動中性氣體流失的機制是熱力學逃逸，叫做Jeans Escape。它是火星和地球上的主導大氣逃逸機制。能受到磁場影響的都是帶電荷大氣離子，完全封閉磁場的確可以偏移太陽風的影響，減弱氣體離子化和逃逸。但真實類地行星磁場在極尖區是打開的，所以這個看法並不成立
如果我們僅考慮大氣氧離子逃逸（主要逃逸離子）的話，Maven探測器測的火星和地球是幾乎一樣的速度，都在 之間，取決於季節和太陽活動（Jakosky et al., 2018; Brain et al., 2017）。有人可能說火星離得遠，太陽風威力小。Venus Express測的金星大氣離子逃逸速度真巧也在
之間（Futaana et al., 2017）。
這個時候一群科學家就坐不住了，地球磁場的保護作用跑去哪裡了？！？
在無磁行星上，太陽風的確是直接與大氣層接觸的，太陽風的能量和動能直接被傳輸到大氣中造成逃逸。
在磁化行星上，最終結果很有可能都是一樣的，只是過程更加複雜。太陽磁場與地球磁場在磁層頂實際上會發生重聯，撞擊到地球磁場的太陽風粒子於是被轉移到了地球極尖區，也就是地球兩極磁場與太陽磁場重聯的地方，於是太陽風能量和動量全部被聚集在一個很狹窄的區域內，造成極區離子高速逃逸（Brain et al., 2013）。最直接的比較是，如果沒有磁場，太陽風能量會均勻分布在行星大氣層，平均&<0.2 mW/m2；有磁場的地球，能量被聚集在極光區達到了100mW/m2。
磁化行星的離子逃逸速度很大程度取決於恆星磁場和行星磁場的重聯程度，高度磁重聯意味著可能比無磁行星還要高的逃逸速度。
做太陽風-大氣互相作用研究的幾個大佬最近兩年發表的論文，可以看見學界正在改變原有對磁場的保護作用的看法：
Gunell, H., Maggiolo, R., Nilsson, H., Wieser, G. S., Slapak, R., Lindkvist, J., ... De Keyser, J. (2018). Why an intrinsic magnetic field does not protect a planet against atmospheric escape.Astronomy Astrophysics,614, L3.
Dong, C., Luhmann, J. G., Ma, Y., Lingam, M., Bhattacharjee, A., Lee, Y., ... Curry, S. (2018, December). Global dipole magnetic field: Boon or bane for the Martian atmospheric retention?. InAGU Fall Meeting Abstracts.Strangeway, R. J., Russell, C. T., Luhmann, J. G., Moore, T. E., Foster, J. C., Barabash, S. V., Nilsson, H. (2017, December). Does an Intrinsic Magnetic Field Inhibit or Enhance Planetary Ionosphere Outflow and Loss?. InAGU Fall Meeting Abstracts.
天文愛好者，回答有些不準確的地方歡迎探討指正。太陽風簡單的說就是從太陽表面快速逃逸的微小粒子，以帶電粒子為主。其對於火星大氣的侵蝕作用就是粒子與粒子間碰撞發生的。常聽的太陽帆也是通過粒子撞擊加速飛行器。由於地球的磁場存在，太陽風在接觸地球大氣之前就被氣球的磁場帶偏了原有軌道。南北極常見的極光就是太陽風中的帶電粒子在兩極作用引起的。由於兩極的磁場方向與地平線近垂直，並不會出現大氣被太陽風搜颳走的現象。簡單的說，感謝地球有磁場的存在，保護了我們，避免大氣收到太陽風的影響，大氣又吸收了大部分來自太陽的紫外線和有害宇宙射線，讓生命得以孕育。
先來看一組數據：（歷年來太陽風對人類的影響）
1989年3月13-14日，太陽風暴造成全球無線電通訊受到干擾;加拿大魁北克地區電網停電;美國一顆衛星軌道下降;日本一顆通訊衛星異常;
1991年4月29日，太陽風引起強磁暴發生後使美國緬因州核電廠發生災難性破壞;1994年1月20-21日，太陽風引起兩個加拿大通訊衛星發生故障;1997年1月6-11日太陽日冕物質拋射形成的使ATT公司通訊衛星報廢;1998年5月19日，太陽風導致美國銀河四號通訊衛星失效，與此同時德國一顆科學衛星報廢;2000年7月14日歐美的GOES、ACE、SOHO、WIND等重要科學研究衛星受到嚴重損害，日本的ASCA衛星失控，AKEBONO衛星的計算機遭到破壞;2003年10月28日，太陽風導致日本衛星失控，歐美的GOES、ACE、SOHO、WIND等重要科學研究衛星受到不同程度損害。
太陽風
（太陽風可以說是太陽對外釋放的一種能量，太陽風僅僅是一種形象的說法，並不是我日常所見到的風，此風非彼風。）
太陽在向地球釋放速度很高和強度不穩定的電離氣體流，抵達地球軌道附近時，這股電離氣體流速度可達每秒300~400km以上。這種高速運動的等離子體流也就是我們所說的太陽風。
當出現太陽風時，太陽大氣被分為六層，由外往內依次命名為：日冕、色球、光球、對流層、輻射區和日核。
太陽風的組成：70%的(H)和25%的氦及其其他一些痕量雜質。
太陽風和地球上的風一樣都是有速度的，地球上12級颱風的風速是每秒32.5米以上，而太陽風在地球附近的風速經常保持在每秒350～450千米左右。
並且太陽風越接近地球，對地球的影響就越大。當該氣體流在地球附近通過時，它將與地球磁場發生作用並在高層大氣中產生各種效應。比如極光
我們都知道地球磁場像一個漏斗，兩個尖端對著地球的南北兩個磁極，當太陽發出的高能帶電粒子沿著地磁場這個"漏斗"運動，最後進入地球的兩極地區，這種高能帶電離子發生電離，最終產生美麗的極光。
（不要覺得極光很美，只是你不知道它的潛在危害。）
一般情況下極光只會出現在兩極，但是如果出現太陽分爆，攜帶大量高能帶電粒子的太陽風會毫無保留的「擊中」地球，和地球磁場相互作用會產生「磁暴」。就會在除南北兩極以為的地方出現極光，同時超過一定量的太陽風暴會破壞全球的衛星和電信系統，造成電網停電，無線電通訊受到干擾，科學衛星脫軌甚至報廢等情況，除此之外對人的身體也有很大的影響。
地球雖然有地球磁場和大氣層的保護，但是猛烈的太陽風，還是會有少數的漏網分子闖進來，儘管它們僅是一小撮，但還是會給地球帶來一系列破壞。
並且，太陽風攜帶的帶電粒子衝擊地球表面的大氣層，就可以分解臭氧層中的氮氣分子，形成氮氧化物。這些氮氧化物可以存在幾周甚至幾個月之久，因而足以破壞高度為15至50公里的上層同溫層中9%的臭氧。
臭氧層一旦被破壞，地球保護傘薄弱，紫外線便乘虛而入，過量的紫外線輻射會使植物葉片變小，減少了植物進行光合作用的面積，從而影響作物的產量同時，過量紫外線輻射還會影響到部分農作物種子的質量，使農作物更易受雜草和病蟲害的損害。
（一項對大豆的初步研究表明，臭氧層厚度減少25%，大豆將會減產20%-25%。）
其次，紫外線輻射有也會影響水生生態系統。 研究表明，紫外線輻射的增加會直接對浮游植物、浮遊動物、幼體魚類以及整個水生食物鏈的進行破壞。由此可見，紫外線輻射的增強，對水生生態系統有很大的影響。
臭氧層被破壞後，對紫外線的防禦也減弱，紫外線對人的皮膚和身體的傷害更是不小，紫外輻射增強將使患呼吸系統傳染病的人增加，還會增加皮膚癌和白內障的發病率，促使皮膚老化和病變。
現在明白了吧，太陽風有多可怕了！
推薦閱讀：
