夏天到了，天气非常炎热，人们都在家里吃冰淇淋.吹风扇，开空调等等。但是我们还是很热，而且用电量多，一点也不环保。

　　星期五我们学校开演六一儿童节联欢会，那天太阳火辣辣的，同学们有的带帽子有的拿雨伞，有的竟然有书本遮着，还有的戴着太阳能帽子。太阳能帽子在太阳的照射下呼呼呼地转动，哇！好神奇呀！我心想：要是我也做一个太阳能风扇就好了，这样我不但可以省电还很环保。回到了家，我马上找出坏掉的帽子，把太阳能片拆了下来，装在我的迷你小风扇里。认认真真的检查了一遍，然后拿出太阳底下。我的心情非常紧张，会不会转呢？会不会成功呢？就在我东猜西揣的时候风扇慢慢地转动起来，而且越来越快。耶！我成功了。

　　我做的太阳能小风扇虽然不是很实用，但是我希望将来能做出更实用的太阳能风扇。哈哈哈哈.....

　　太阳从诞生之初至今，在其看似平静的表面之下就从未停止过剧烈的活动。太阳活动的强弱以太阳黑子活动作为代表。当黑子活动比较活跃的时候，太阳上也会出现各种活动爆发，如耀斑爆发、日珥爆发、日冕物质抛射等，俗称为太阳风暴。随着太阳进入了第24活动周，新一轮的太阳风暴也渐渐地离我们越来越近了。

　　2010年4月5日，第24太阳活动周产生了本活动周第一个由日冕物质抛射导致的地磁暴。2012年1月23日，太阳爆发了一个M8.7级耀斑，造成地球极区上空的短波通讯中断，影响了跨极区的航空飞行。2013年4月11日，太阳表面爆发了一个M6.5级的耀斑，同时还带来了日冕物质抛射以及质子事件等影响，对地球周边的空间环境和人类活动产生了一定的影响……

　　但迄今为止，第24太阳活动周中还没有出现较大规模的爆发，未对人类活动产生明显的影响。然而在历史上，太阳活动爆发也曾经确确实实地给人类带来了不小的损失。

　　太阳是一个高温高压的大火球，它的内部时刻进行着剧烈的核反应，极端的高温将太阳上的气体电离，从而产生了大量的带电粒子。这些带电粒子会因太阳风和耀斑、日珥爆发，以及日冕物质抛射等剧烈的太阳活动而进入太阳系空间。当它们到达地球附近时，就会冲击地球附近的各种人造航天器。这些带电粒子会造成航天器的电路板短路、阻断天地间的通信，还会给航天员的出舱活动带来潜在的辐射威胁。它们进入大气层后，会与大气或是地球磁层发生作用，产生磁暴，还会给地面的电力设备带来很大的破坏作用。

　　历史上有记载的最早的灾害性空间天气事件出现在电报业。1859年8月28日到9月2日（第10太阳活动周），太阳上出现了有记录以来的最强烈的超级太阳风暴，又称为“超强太阳风暴”。但由于当时人类社会还未全面进入电气化时代，所以这次的太阳风暴危害较为有限，仅在加拿大、美国和法国的一些城市，使电报业务以及电报站间的通信受到了严重阻碍或中断。这次风暴最先是由英国天好者卡林顿发现的，所以也称为卡林顿事件。

　　1989年3月13日至14日发生的特大太阳活动爆发，造成加拿大魁北克省电网在不到90秒内全部瘫痪，600万居民停电长达9小时，仅电力损失就达200亿瓦，直接经济损失达5亿美元。美国、日本和瑞典等国还发生了变压器烧毁、电路跳闸中断事件。这次太阳耀斑爆发也使多国的卫星系统受到了影响：美国GOES-7卫星损失了一半的太阳能电池；日本CS-3B卫星备用电路损坏；美国SMM卫星轨道寿命缩短，提前陨落。

　　2000年7月14日发生的巴士底事件（因正值巴黎的巴士底狱事件纪念日而得名），是几十年来发生的最大的太阳耀斑和日冕物质抛射事件，导致的地球物理效应非常明显。这一现象造成了巨大的地磁暴，地球轨道附近出现了流量巨大的高能粒子流，地球的电离层受到强烈干扰，短波通信中断。在事件中丢失了一颗科学卫星，还有许多卫星一时无法正常工作。这是自1989年以来最大的太阳辐射事件。人类发射的空间探测器“旅行者”1号和“旅行者”2号也观测到了这一事件，这也是人类在最远距离上观测到的太阳风暴。

　　2003年10月28日至11月4日期间发生的万圣节事件（因正值西方的万圣节而得名），太阳耀斑级数高达×28级，这是有记载以来发生的最大太阳耀斑，所幸当太阳耀斑爆发时，因为太阳自转，耀斑位置已转到日面边缘，否则对空间和地面技术系统造成的损害不堪设想。尽管如此，这次爆发活动还是造成全球短波通讯中断、民航通讯出现故障、伊拉克战场美英联军通讯受到影响等，NASA的火星探测卫星上的观测设备被粒子辐射彻底毁坏。此外，我国北京、满洲里等地的无线电观测短波信号也曾因此一度中断。

　　太阳活动爆发产生的粒子与地球的磁场作用，会造成地球表面的微粒和磁场的变化，有可能导致地球上某种云层数量的增加，影响地球的反照率。

　　碳元素的放射性同位素碳14（14C）的生成，也与太阳活动相关。14C是在大气上层产生的，当带电粒子轰击大气层的氮（14N），就会导致氮元素衰变为14C。带电粒子的强度和14C的生成呈反比关系。因此，在太阳活动极大期，大气层里的14C含量较低，反之则较高。

　　在地球高纬度地区出现的极光是太阳活动、地球磁场和地球的大气层相互作用的结果，而这几者中的任何变化都会影响极光的类型。

　　太阳活动爆发的能量有—部分是通过紫外线传输出去的，这对地球气候来说尤其重要。紫外线会被大气同温层中的臭氧吸收，当太阳活动剧烈时，同温层会被加热，从而影响到该层下部对流层中风的形成和运动。有研究表明，这些增加的热量正是太阳活动高峰期欧洲升温的幕后推手。而在太阳活动低潮期，欧洲的天气又会被来自西伯利亚的北极风主宰。

　　太阳活动与人类健康也有着密不可分的关系。曾经有统计结果显示，交通事故与太阳活动有明显的正相关性。事实上，神经系统对地磁变化特别敏感。当磁暴发生时，人的心情烦躁、血压升高、注意力分散，容易造成事故频发；精神病人的发病率增高；心血管病死亡率也有所上升。人的免疫系统功能也受太阳活动的制约，有研究发现，流感和其它传染病的发病率与黑子数相关。

　　近来还有研究表明，太阳活动的强弱间接地与地球资源的消耗、农作物的收成，甚至是人们的投资走向都有一定的相关性。

　　第24太阳活动周来临之前，对于这一即将到来的活动周是否强烈，学术界有着很大的分歧。目前，自2008年起到现在，这一活动周所表现出来的活动水平都体现出了较低的趋势。也就是说，第24太阳活动周可能并不是较为强烈的活动周。至于传说中的“太阳爆发会毁灭地球”之说，纯属无稽之谈。

　　太阳活动对人类最直接的影响，主要是太阳活动爆发时进入太阳系的大量带电粒子运动到地球附近，对天基和地基的电子电力设备带来的影响。随着科技的发展，人类对于电磁环境的依赖越来越大。在一个世纪前，人们对于太阳活动爆发几乎没有直接的感受，而今天却会发现手机有时会突然失去信号，飞机也有突然改变航线的时候。如果在太阳峰年附近发生像卡林顿事件那样的超强太阳风暴，有可能会毁坏当今人类依赖很强的电力、通讯、航空、卫星等高科技系统，严重影响人类的生活状态和社会秩序。但这些破坏和影响完全不足以导致所谓的人类毁灭和世界末日。

　　古老的寓言依旧合乎现代的意义。驾驭自己的情绪，控制自己的愤怒，用理智与幽默取得人生的胜利。

　　杜鲁门和夫人一起观看女儿玛格丽特的演唱会。玛格丽特演唱了好几首轻快的曲子，包括舒伯特的选曲以及莫扎特《费加罗的婚礼》中的一个咏叹调。《时代先驱报》发表了赞美性的评论，同时，《华盛顿邮报》也登出了评论文章，音乐评论家保罗休母评价玛格丽特的演唱是平淡的，让人十分扫兴。杜鲁门把报纸狠狠地揉成纸团，立即给保罗休母写了一封讨伐信。讨伐信跳出了评论艺术的角度，对休母发起了攻击，大骂休母是一个灰心丧气的老头，捡破烂者。杜鲁门的冲动使他内外交困的政治生涯更是雪上加霜，他的讨伐信不但使总统风度大失，还激起了民愤。美国民众纷纷表示谴责，甚至有谴责信直接寄到白宫。在争论中取胜的最好方法就是避免争论，以理智战胜冲动，矛盾就能很快解决。

　　面对他人的恶意情绪，控制自己的愤怒，用幽默的语言巧妙回应，令对方“搬起石头砸自己的脚”，化危机于无形，这是总理国际社交的机智。1959年，访问苏联，在同赫鲁晓夫会晤时，批评他在推行修正主义政策。狡猾的赫鲁晓夫不正面回答，而是拿的出身说事。赫鲁晓夫出身于工人阶级，出身于资产阶级。其意是指在替资产阶级说话。闻言平静作答：“是的，但我们两个人有一个共同特点，那就是我们都背叛了自己的出身。”不愧是杰出的外交家，此事一出，立时在世界各国成为美谈。

　　无独有偶，曾国藩也是一个“好脾气”的人。大智大谋的曾国藩，对待对自己不满，甚至是朝自己脸上吐唾沫的人气定神闲。弟弟曾国华不解，曾国藩解释：别人朝你吐唾沫，那表明他对你很不满，他的行为，即是一种发泄，也是一种挑衅，最终要达到激怒你，让你反击的目的。如果你表示愤怒，再吐其一口，那好，正中他计，战争爆发。你仓促应战会敌不过他的有备而来。如果你将唾沫擦去，看上去像是没有反击，事实上却是最快地反击。控制自己的情绪，什么都不做，任由唾沫在脸上慢慢干掉。这样，别人对你的不满会自动消失，你就赢得了最后的胜利。

　　大胜需大谋，大谋则需要做自己情绪的主人。曾国藩就是凭此在与太平军的交战中屡败屡战，最终取得了大胜。

　　当下，人们有些脾气不好，情绪化了，尤其年轻人更是心浮气躁。稍不如意便火冒三丈，不是动嘴就是动手动脚，更有甚者棍棒相加，兵刃相接。人在发怒时极易失去理智，轻则出言不逊，影响人际关系；重则伤人毁物，有时还造成难以挽回的损失。发生在机场的故意伤害事件，留日的儿子只因几句口角，就被愤怒蒙蔽了良知，竟然把利刃捅向了自己的母亲。9刀下去，母亲倒在血泊里，自己也失去了自由。

　　第三天，风和太阳又碰到了一起，太阳对风说：“我们再比一次本领吧！”风说：“好吧！那我们就比为人类造福吧！”于是，他们分头行动。太阳为人们带来了光明，给人们晒衣服、取暖、补钙……风给人们带来能源，让人们能放风筝带来欢乐……

　　日子一晃，转眼一年过去了。一天，风和太阳又碰到了一起，他们一比，两人都很惊讶，原来他们都为人们做了很多好事。太阳对风说：“风先生，你真了不起啊！”风说：“太阳公公，对不起，以后我再也不和你比本领了。”于是他们成为了一对很要好的朋友，在一起又唱又跳，开心极了。

　　我们是坐船去的，在船上，姐姐说，太阳像一个公园。起初我有点不相信“耳听为虚，眼见为实”。到了太阳岛，我真有这样的感觉。

　　我们先上太阳岛公园，很小。我一边吃榴莲，一边合影。我们又上了科技馆，那里有许多人参观，一楼的东西是很好玩，但是许多我都不会因为多数都是物理化学之类的东西……二楼有一个“倾斜小屋”很好玩，我感觉就像地震了似的。很好玩！三楼有许多都是游戏……

　　由于现代建筑封闭的空调环境，人们呼吸的新鲜空气量有所减少，且恒温环境导致人体的抵抗力下降，引起了各样的“空调综合症”。同时，使用空调要消耗很多的能量，产生热污染和空气污染等问题，引起全世界对“病态建筑综合症”关注。自然通风具有无能耗、无污染、室内空气品质好等优点。利用太阳能烟囱是实现良好的自然通风的手段之一。

　　一般而言，建筑自然通风指的是通过有目的的开口，在热压与风压作用下产生空气流动，而因室内外空气密度差引起的热压自然通风即为“烟囱效应”。20世纪50年代，法国科学家特隆泊（F.Trombe）开始研究被动太阳房。近年来，国内外研究者对太阳能烟囱做了大量的实验和数值模拟研究，提出了各种形式的太阳能烟囱结构，并且部分的应用于实际通风工程。目前研究较为普遍的通风用太阳能烟囱结构有三种：Trombe墙式太阳能烟囱（图1），竖直式太阳能烟囱（图2），倾斜式太阳能烟囱（图3）[1]。

　　这三种是太阳能烟囱的典型结构，另外，还有辅助风塔的太阳能烟囱和墙壁-屋顶式的太阳能烟囱等。目前对太阳能烟囱的研究主要包括实验和数值模拟两方面，其中数值模拟方法因其快捷、经济等优点，运用最为广泛。

　　全尺寸实验是指通过建立和实际情况相符的试验平台，测试相关参数，分析实验数据从而得出结论。J.Arc等人在室外条件下进行太阳能烟囱全尺寸实验，烟囱尺寸为：高分别取0.3m、1m和4.5m，进出口面积取0.7m2。结论为，集热墙的温度与太阳辐射得热量成正比，由于砖墙传热的延迟作用，墙体最大温度值出现在14点左右。Bouchair在实验室环境中研究了太阳能烟囱的通风效果，烟囱长4m，高2m，烟囱通道宽度0.lm增加到1.0m，入口高度分别取0.1m和0.4m。研究发现，当烟囱的高宽比H/D为10时，烟囱内的通风量达到最大值。

　　全尺寸实验成本较高，模型试验可以解决这个问题，并且实施较为方便灵活。I.Blasco Lucas等人研究了Trombe墙式太阳能烟囱全年运行的热效果，得出夏季外遮阳的措施有益于提高烟囱吸热墙的热工性能。利用气泡技术，Spencer模拟一个等比例缩小的太阳能烟囱，研究了入口高度和尺寸对通风的影响，结论表明：当烟囱宽度达到一定值时，烟囱内空气就会出现较多的逆流情况。Chen等人研究了倾斜式集热板屋顶烟囱，烟囱尺寸为：长0.62m，高1.5m，宽度为0.lm～0.6m，倾斜集热板倾角分别是15°、30°、45°和60°。实验用人工热源来模拟实际的太阳辐射得热量。当烟囱宽0.2m、倾角45°、热流密度为400W/m2时，烟囱能达到最好的通风效果。Habeb与Burek等人分别研究Trombe墙式太阳能烟囱和竖直式太阳能烟囱，得出通风量和烟囱宽度与空气得热量的关系式。

　　Punyasompun等人对在曼谷气候条件下的建筑通风用太阳能烟囱进行了实验研究，建立两个三层建筑的小比例模型。太阳能烟囱被安装在一个单元的南向墙壁，另一个单元为参照。如图4所示，两种模型的设计分别是非连通式与连通式太阳能烟囱。前者是分隔式太阳能烟囱，在每层都安装一个进、出风口；后者为联合式太阳能烟囱，在每一层设一个进风口，在第三层设置一个总出风口。通过比较这两种模型，证明多层建筑加设太阳能烟囱是个很好的选择。而且，与没有加设太阳能烟囱的房间空气温度相比，利用太阳能烟囱的房间空气温度要低4～5℃。对比这两种太阳能烟囱结果显示：推荐采用后者一一联合式太阳能烟囱形式。

　　国内荆海薇建立竖直集热板自然通风模型，研究热流密度不同时烟囱内部的空气温度场和速度场分布情况，结果表明，在烟囱高宽比为2：1时可以达到最大的通风量。许淑惠等则采用模型试验和数值模拟结合的方法研究太阳能烟囱辅助教室混合通风系统，研究进风口位置、热源强度和风速对通风性能的影响[2]。

　　数值模拟是当前研究太阳能烟囱强化自然通风最常利用的方法，它可以模拟各种的实际工况，技术比较成熟。Adedeji等人运用稳态数学模型来研究太阳能烟囱不同进出口大小下，空气排放系数变化带来的影响。王丽萍采取稳态的三维CFD技术对3种不同形式的太阳能烟囱进行数值模拟，综合分析结构参数对这3种太阳能烟囱通风性能的影响[3]。

　　在太阳能烟囱通风性能数值研究方面，Afonso等人采用一维的非稳态传热模型，利用有限差分法，模型中设置传热系数不是固定值，随逐时温度变化而变化，模拟结果与实验结果非常相近。Rodrigues等人使用有限容积离散方程与二维湍流两方程研究烟囱内空气的温度与速度分布规律。国内孙猛等人利用PHOENICS3.2程序与三维CFD，湍流模型选择了有浮力修正项的k-ε湍流模型，并且选用六通量辐射模型，由此得出的模拟结果愈发精确。何云等人运用数值模拟对烟囱内空气温度边界层的影响因素进行研究，得到边界层厚度在边界层是否自由展开时，有不同的参数。运用非稳态分析的结果比较准确，但模拟过程相对烦杂。

　　到目前为止，太阳能烟囱强化自然通风作为一项全新的通风技术，虽然还没有形成完整的理论体系，但在欧美国家，太阳能烟囱强化自然通风技术已应用到一些实际工程中，并取得了良好的节能和通风效果。

　　伦佐.皮亚诺设计的澳大利亚东侧的Tjibaou中心堪称利用风压进行自然通风的经典之作。因该地区终年气候潮湿多风，故而如何最大程度的利用自然通风来降湿降温，是该建筑设计的关键技术。10个棚屋状单元构成该文化中心。棚屋依次排列，形成三个“村落”，每个棚屋的大小各不相同。贝壳状的棚屋背向夏季主导风向，负压区在下风口处形成，正压区在棚屋的背面开口处形成，因而使建筑内部空气产生流动。

　　澳大利亚Linz设计中心建筑采用双层玻璃幕墙，即Trombe墙式太阳能烟囱。空气由大厅周围的通风口进入，在双层玻璃幕墙的诱导作用下，室内热空气排到屋顶的热回收器里。屋顶加设阻流板式的封盖物可保证废热气体在不利的天气情况下仍能顺利被排走。烟囱出口与突起的导风墙连接，利用“文丘里效应”促进室内空气的流动[4]。

　　太阳能烟囱的研究在实验、理论和数值模方面已取得一定的成果，然而这些研究大多致力于如何提高集热墙的对流换热特性及集热效果，没有进行全面、系统的研究。现有的研究存在以下不足之处：

　　（1）文献里，已有的太阳能烟囱强化自然通风研究，大多集中于研究烟囱内的气流组织分布，对室内气流组织进行分析较少，同时对太阳能烟囱改善室内热环境缺少较全面的分析。

　　（2）目前的研究多集中于怎样提高对太阳能辐射的吸收，对各类型太阳能烟囱模型的优化研究比较少，所以有必要对各模型进行优化设计和总结，促进我国太阳能烟囱强化自然通风技术发展。

　　（3）不同气候条件下，对太阳能烟囱强化自然通风技术的可行性缺乏研究，各种结构形式的太阳能烟囱亦没有系统的经济性比较分析

　　[1] 雷先鹏，太阳能烟囱强化自然通风在多层建筑中的应用研究，中南大学硕士学位论文，2011.

　　[2] 荆海薇.太阳能烟囱自然通风效果实验研究[D].西安：西安建筑科技大学，2005：47.

　　[3] 西安建筑科技大学绿色建筑研究中心.绿色建筑.中国计划出版社，1999.

　　[4]许淑惠，董海广.太阳能烟囱辅助教室混合通风的温度分布特征研究[J].建筑科学，2010 26（10）：47-52.