衝浪(又稱為日浪)實際是形狀呈筆直的或稍彎尖峰的一種物質拋射現象。衝浪爆發區的大小為幾百到5000千米,拋射速度可達50~200千米/秒,最大高度達10000~20000千米,先加速度上升,達最高點後又加速返回,壽命多為10~30分鍾,其拋射常在約1小時間隔在原地重複,但規模逐漸減小。
早在公元前1400年之前。我國古代甲骨文卜辭上就記載了日食時出現三個大“火焰”,它們就是日珥。1860年7月18日,在日全食時首次拍攝到了日珥的照片。1890年始用單色光觀測到日珥在日麵(光球)亮背景上呈現為暗條。
日珥有浮雲、噴泉、拱橋、火舌、籬笆狀等多種形態,大小不一,主要存在於日冕中,其下部常跟色球相連,壽命為幾小時到數月。
日珥分為2大類:①寧靜日珥。結構較穩定,壽命長(幾個月),起初是較小的活動區暗條,位於相反磁極性活動區之間,有時可從一端進入黑子,活動區擴散時日珥變為較長且厚的寧靜暗條。②活動日珥。經常出現在活動區內或黑子附近,也常與耀斑伴生,運動變化劇烈,壽命短(幾分鍾到幾小時)。活動最激烈的稱為爆發日珥,多數集中於低緯度區,跟黑子分布類似,具有11年周期變化。一般說,活動日珥(尤其某些細節)比寧靜日珥的磁場強些,可達150~200高斯,磁場對日珥的形成及變化起重要作用。
雖然日珥的溫度比日冕低2個量級,但日珥的物質密度比日冕大得多,估計約5個大日珥的質量就相當於整個日冕質量。
1859年9月1日,白光觀測到一個大黑子群附近“光芒奪目的彎鐮刀形耀斑”。同時,地球上發生電訊中斷、特大磁暴和極光等現象。這樣的白光耀斑較少。一般地,單色光觀測看到色球局部區域急驟增亮10倍以上的現象稱為“耀斑”,也曾稱為色球爆發。耀斑是太陽高層大氣的急驟不穩定過程,在100-1000秒內釋放出很大的能量,引起局部瞬時加熱,不僅譜線輻射,而且各種電磁輻射及粒子輻射都可能突然增強,對日地空間環境和地球有重要的影響。
耀斑按物理機製,分為2種基本類型:①單環耀斑(或致密耀斑),也稱靜態耀斑,大多數小耀斑都屬於此類,發生在大尺度單極區或單個黑子附近;②雙帶耀斑,又稱動態耀斑,它們比單環耀斑大得多且更猛烈,發生在暗條附近,在Hα單色像上呈兩條亮帶,幾小時逐漸離開,跟大耀斑伴生的最突出和持久特征是升到日冕的耀斑環。
按產生的高能粒子,可以把耀斑分為3類:①非粒子耀斑。不產生高能粒子,隻是一些小的光學耀斑,伴有的X射線輻射是能量不超過10千電子伏特的熱爆發,沒有任何行星際效應。②電子耀斑。僅產生約40千電子伏特的非相對論性電子發射,基本不伴有其他高能粒子發射,伴有Ⅲ型米波電爆發和能量大於20千電子伏特的脈衝X射線爆發。③質子耀斑。有大量相對論性高能質子發射,也有電子發射,都是光學大耀斑,伴有米波及微波射電爆發和能量不小於20千電子伏特的硬X射線爆發,有行星際效應(質子事件),造成地磁暴。
大多數耀斑都出現以黑子群、譜斑或寧靜暗條為特征的活動區,跟磁場有密切關係。觀測表明,一旦太陽大氣形成偶極磁區,尤其偶極磁場扭轉或剪切梯度大,就可能發生耀斑。大耀斑的總能量約3×1025焦,中等耀斑1023~1024焦,亞耀斑為1021~1023焦。