太阳是一颗不断演化的恒星，它以热核反应的方式向外辐射出巨大的能量。太阳的辐射输出是随着太阳的年龄增长而变化的，在地球诞生之初的46亿年前，太阳的辐射输出较现代低30%，此后逐渐增加到现代水平。太阳的辐射作用不仅发生着长期变化，而且发生着复杂的中-短期变化，这些变化都势必对地球的表层产生重要的影响。
我们平常所见的太阳表面称为光球，光球以下属太阳内部，以上属太阳外部（即太阳的大气圈）。从太阳的光球向外依次可分为色球层（日全食时所见的淡薄红光）和日冕层。所谓的太阳活动是指太阳表面所发生的各种剧烈扰动现象的总称，主要表现有太阳黑子、耀斑、太阳风等。黑子为太阳光球上的一个相对黑暗区，有成群的黑色斑点出现，具有很强的磁场。黑子其实是光球上的旋涡，它的温度比日面温度低1000 ℃以上，因此看起来是黑暗的。黑子的规模大小相差很大，大者直径可达59200 km；并且其大小经常改变，位置也在不断地变动。光球之外的色球区是一个充满着磁场的等离子体层，由于磁场不稳定，常常发生剧烈的色球爆发，称为耀斑。太阳风是从太阳的日冕层向外发射的一种较稳定的粒子流，它可扫过地球达到木星轨道，是行星际物质的重要来源。在各种太阳活动中，以黑子活动为主要代表，黑子活动的强弱一般与其他太阳活动的强弱呈同步变化关系。
现已研究发现，太阳黑子活动存在着不同时间尺度的准周期性（统计性的）强弱变化，如11年周期（由沃尔夫1848年提出）、22年周期（由海尔1908年提出）、90年周期、180年周期等。在太阳黑子的剧烈活动期，可引起太阳电磁辐射（特别是紫外辐射）和微粒辐射的极大增加，导致地球上中短期气候变化。通过分析过去的气候变化与太阳活动的关系发现，太阳黑子活动弱时气温偏冷、活动强时气温偏暖。如欧洲的资料揭示，17世纪太阳黑子活动出现特低值，对应于当时的小冰期（图10-15）。太阳活动还可能导致气候的干湿变化，引发相应的旱涝灾害，如美国某些区的干旱期具有22年周期。太阳活动甚至可诱发地震，如我国华北、日本等地区的地震活动强弱具有10～11年和22年的准周期性。
图10-15 17世纪以来太阳黑子的活动周期
（引自刘本培等，2000）
