太阳活动是气候变化的推动者?最新研究立即打脸:人类活动才是

太阳活动是气候变化的推动者?最新研究立即打脸:人类活动才是
2020年01月26日 14:04 新浪网 作者 情缘轻叹

最近,英国气象局和世界气象组织发布的报告显示,过去10年(2010-2019年)是有记录以来最热的10年。更严重的是,2015年以来的这5年中的每一年,都进入了人类历史上最热单年的前十榜单!毫无疑问,这意味着全球气候正在进入史无前例的变化趋势。

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最近的澳大利亚丛林大火危机,也是有记录以来最严重的一次,这是由于平均气温上升和降雨量减少共同造成的。有科学家再次提出疑问,气候变化到底是人类活动引起的,还是我们应该把它归咎于其他比人类活动更自然的因素?而最近就有科学家提出,气候变化最强的推动者有可能是近几年异常的太阳活动。这一点值得我们深究。

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太阳黑子

太阳是地球气候的主要能源,因此,量化自工业化以来太阳对全球气温的影响非常重要。与所有恒星一样,太阳的活动也会发生变化,这意味着它的能量输出会随时间而变化。太阳的可见表面叫做光球。当成像时,它看起来像一个白色的圆盘,偶尔也会有太阳黑子点缀其中,而这些太阳黑子通常会引起异常的太阳活动。

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这些太阳黑子是强磁场区域,它们限制太阳表面的气体的运动并使其冷却,使这些区域看起来很暗。然而,这些同样强烈的磁场将光球层上可见的太阳黑子与我们看不到的活动区域联系起来——这些是在可见表面数千公里以外的气体区域,温度高达数百万度。这些活跃区域在紫外线和X射线辐射下发出非常强烈的光。

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在任何给定的时间内,最接近和最简单的近似太阳活动的量化方法就是简单地计算光圈上可见的太阳黑子的数量。太阳黑子越多,太阳活动就越多,因此紫外线和X射线的总发射量就越大。这些能量在到达地球地面之前主要被地球大气吸收,从而引起地球气温上升。

太阳磁场

和我们的行星一样,太阳也有一个向外延伸的磁场。太阳磁场定义了太阳系的大小,可以使来自太空的带电粒子辐射(宇宙射线)偏转。这些宇宙射线与地球的大气化学、云的形成和极端的雷暴有关,这意味着它们会影响温度和天气。

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太阳黑子的数量在大约11年的太阳活动周期中起起伏伏。太阳磁场的强度也随着太阳活动周期的变化而变化。当太阳磁场较弱时,更多的宇宙射线可以到达地球大气层并影响地球的气候(以及空间的辐射环境)。

我们当前所处的太阳活动周期

一些最早的科学太阳黑子观测是伽利略伽利略在16世纪10年代进行的,从17世纪开始,这样的观测变得更加规律。它们构成了所有科学中历史上最长的连续数据集之一。第一个观测到的太阳周期(1755-1766)称为太阳周期1,下一个太阳周期2,以此类推。最近一次是太阳周期24,2008年12月正式开始,目前仍在进行中。我们正迅速接近下一个太阳活动周期的低谷阶段(预计到明年正式到达最低点)。

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太阳活动周期24异常微弱,与以前的周期相比,太阳黑子数量相对较低。上一次如此微弱的是1902年1月开始的第14次太阳活动周期。如果太阳活动确实在最近全球气温的变化中发挥了重要作用,那么地球平均气温应该在过去十年中保持大致相同甚至下降——2012年的一篇论文甚至根据太阳活动周期规律预测气温将下降1.0摄氏度。显然事实并非如此,有记录以来最热的十年恰逢一个多世纪以来最弱的太阳活动周期。

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人类历史上最热单年的前十榜单

考虑到这些因素的结合,如果不彻底改变对太阳物理学的理解,就很难捍卫太阳活动确实对当前气候变化其主要作用的立场。在下面的图表中,科学家们试图将太阳黑子的数量与全球海洋表面温度和全球表面温度的变化联系起来。

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上面的面板显示了随着时间的推移太阳黑子的数量和变暖的趋势。分析显示,太阳活动(基于太阳黑子数)与上个世纪的大气或海洋表面温度之间没有显著的相关性。在最近的太阳活动周期中,黑子数和温度之间的差异尤为明显。

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这些对当前太阳活动周期的观察,使我们很难捍卫太阳活动最终导致世界目前变暖趋势的立场。相反,它们符合这样一种观点,即人类的影响是造成最近全球气温大量上升的主要原因。

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