太陽是支撐我們地球發展演化和生命生存繁衍的重要物質和能量來源，自從地球誕生以後源源不斷地為地球注入能量和活力。雖然太陽現在處於內部核聚變非常穩定的主序期，但是其表面也並非風平浪靜，太陽黑子、耀斑經常出現，通過天文望遠鏡可以清楚地看到太陽表面這些壯觀的景象。而近年來，人們在太陽表面看到的黑子數量明顯減少，而且有時候表面根本看不到一個黑子，全部消失不見了，對照歷史上有關地球氣候變冷與黑子周期的相應關係，有些人禁不住會認為地球可能會進入下一個冰河世紀，出現這種情況的可能性有多大呢？
太陽黑子的由來
雖然我們在地球上觀測太陽上出現的黑子，其典型特徵是「黑」，感覺像是其它地方是大火爐，黑子的地方似乎是「冷」的一樣。其實，黑子的區域並非溫度很低，而是相對較低。據科學家們通過光譜測算，太陽黑子的溫度其實也在4500攝氏度以上，對於我們來說這個溫度也屬於高溫的範疇了，只不過與黑子周圍「正常」區域的6500攝氏度相比顯得差距有點大。
那麼為何太陽會產生黑子呢？這主要是由太陽的結構和物質組成所決定。太陽從整體上看可以分為內部和外部兩個大的組成結構，其中內部結構分為核心區、輻射區和對流區，這個核心區是太陽內部發生核聚變的區域，是太陽能量產生的源頭。而外部結構主要是太陽的大氣層，主要分為光球層、色形層和日冕層。其中光球層的溫度最低，僅為4500-6500攝氏度，這個圈層就是我們用肉眼看到的太陽表面。隨著向太陽大氣層的上部推進，溫度也迅速升高，當達到日冕層的底時，溫度就會上升到100萬攝氏度。太陽黑子的發生就是出現在光球層。
由於太陽表面的溫度和物質密度，與內部的溫度和物質密度差異很大，這就使得太陽的內部和外部之間無時無刻不在進行著物質和熱量的傳輸、對流和擾動，同時也會造成太陽磁場的變化，所以關於太陽黑子的形成，除了這種物質和能量的擾動引起熱量的分布不均衡之外，也有科學家認為太陽磁場的磁壓，如果在對流層的某一區域超出了氣壓，就會使該區域發生膨脹，最後衝出對流層到達光球層的表面。
由於黑子發生區域的磁場強度較高，從而在一定程度上阻礙了太陽內部向外的對流，因此能量傳遞效率變低，光球層黑子所在區域冷卻的速度就會高於圍圍區域，在磁場強度未衰退之間，這種維持的冷卻效應保證了太陽黑子能夠在一定時間內穩定存在，並且使溫度較周圍區域低出許多，造成光度值的下降，黑子就這樣產生了。
太陽黑子的變化周期
通過科學家們長期的觀測，發現太陽黑子的極大期（最活躍期）之間或者極小期（最不活躍期）之間有著一定的周期性規律，即大約11年就會出現一個對應的極大期或者極小期，按照11年的周期性規律，在接下來的大約4年時間裡，太陽黑子數量會不斷增多，活動也越來越劇烈，在4年之後的那一年將達到最活躍的階段，這一年被稱為太陽活動峰年；當過了峰年之後的7年時間裡，太陽黑子的數量開始逐漸減少，活動程度也越來越弱，當到達11年的時候，黑子數量一般就會變得最少，這一年被稱為太陽活動谷年。上一次太陽黑子的谷年為2008-2009年，2008年未出現太陽黑子的數量為266天，其中8月份的數值為0，2009年的年平均太陽黑子數量更少，按此推算的話，2019年也是太陽黑子的最小期，所以這兩年來我們觀測到的太陽黑子數量非常少，已經進入到了太陽活動的極小期。
當然，這種變化的周期性並非完全依照11年的這個規律，只是從大趨勢來看，這個11年的周期性發生的概率是非常大的，但是在某些周期的交替上存在著一些波動，並非完全遵守這個原則。而關於太陽黑子之所以會出現峰年和谷年，科學界也沒有給出確切的結構，認為這是一個影響太陽活動綜合因素疊加的結果，目前有兩種截然不同的觀點。
其中一種認為是太陽內部熱核反應的貢獻為主，熱核反應加上太陽的快速自轉，造成太陽內部磁場分布的周期性變化，從而使對流區磁壓與氣壓對抗強強弱對比關係發生周期性的變動。
另外一種觀點認為太陽系內各大行星對太陽引發的潮汐力的綜合作用佔據主導地位，當太陽系內的行星處於一側特別是金星、地球和木星這三大行星處在一條直線時，對於太陽來說所受到的潮汐力綜合作用就越大，而這三大行星每隔11年就出現這樣一種情況，因此可能引發太陽表面磁場的變化，從而使得太陽活躍處於活躍期。
太陽黑子和地球溫度變化的關係
既然太陽黑子能夠反映太陽表面活動的程度，那麼其極大期和極小期會對地球的溫度產生重要影響嗎？其實，科學家們很早就關注了這一問題，研究結果表明，太陽表面黑子在最小期，僅比最大期的輻射強度減弱0.5%左右，而地球溫度的保持又與太陽的輻射強度有直接關係，這0.5%的幅度變化，對地球表面溫度的影響幾乎可以忽略不計，因此網上關於「太陽活動進入極小期，地球將迎來小冰期」的說法缺乏必要的科學論據。
還有一點需要說明，那就是有科學家對對地球上出現的大冰期以及其中分布的若干小冰期，所出現的時間進行了統計，發現很多太陽黑子的極小期，對應著地球上的小冰期。我想這樣統計的意義並不大，因為兩者的時間尺度根本不能相提並論，太陽黑子的極小期周期為11年左右，而小冰期的間隔將是以數百年甚至上千年才會體現出來，如果以小冰期的時間尺度看，總能在這段時間以內，太陽黑子的若干極小期中找出最能反映太陽活躍水平的最低點，從而加以對應，所以太陽黑子和地球進入小冰期實質上的關聯性並不大。
至於為什麼地球會出現冰期的反覆出現呢？科學家們在通過對古氣候、地質學等方面的綜合研究，提出了大冰期和小冰期的概念，認為大冰期極有可能是太陽系在銀河系中的公轉規律有關，而小冰期是分布在大冰期之內，氣溫反覆震蕩中的若干小低谷，而小冰期的出現，則主要由地球接收大陽輻射能量的波動有關，其影響因素可能包括火山噴發頻繁的周期性，大量火山灰物質遊蕩在大氣中，從而減少了太陽輻射到達地面的總量，氣溫則會相應地降低。
所以，太陽活動進入極小期，與地球氣溫的變化直接關聯的可能性較低，即使太陽黑子幾乎消失不見，也不會造成地球將進入小冰期的結果。影響地球整體溫度的主要因素，則是大氣層對太陽輻射的阻擋效率，而能夠影響大氣層「通透性」的主要因素，則是火山大規模噴發的周期性效應。