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靠太阳“变暗”来阻止全球气候变暖?你想多了

来源: /  作者:   时间: 2018/3/28 16:09:52

  国外媒体报道,未来30年,太阳将明显变得昏暗,这可能让地球形成一个“迷你冰河时期”。


  美国加州大学圣地亚哥分校的科学家日前的一项研究认为,他们已精确发现下一次太阳极小期的发生时间,太阳最早将在2050年开始变得“异常寒冷”。研究报告负责人、物理学家丹·卢宾认为,在极小期时太阳可能变得更加昏暗。


  报道中称,极小期内太阳温度可能比其11年活动周期最低温度低7%,亦会间接导致2020年至2070年之间全球气温下降0.25%。既然如此,全球气候变暖的脚步会被“阻止”么?  


  极小期≠“暗日期”


  而且,一百多年前提出的极小期定义有待科学论证


  “需要承认的一个事实是,近年来太阳活动水平确实异常偏低。” 国家天文台太阳活动预报研究组的专家表示。回看上一个太阳活动周期,并与目前所处的太阳活动周期作对比,太阳活动的演化趋势确实是逐步减弱的,太阳活动强度再创新低是完全可能的。


  但,极小期真的会出现在2050年么?


  在回答这个问题之前,首先要明确太阳极小期的概念。太阳极小期,即蒙德极小期,是英国天文学家蒙德在总结前人观测记录时,于1894年提出的一个说法,其含义是在1645年至1715年这长达70年的时间里,太阳黑子数非常少,达到了历史观测记录中的最低点,被称为太阳黑子延长的极小期。


  但是,这样定义出的极小期,其实是不够科学的。实际上,人类自有太阳黑子正式记录以来,只有两百多年的时间。在此之前,太阳黑子连续观测记录因为观测手段和观测标准不断变化,是“不够可靠”的。对于现代太阳观测来说,目前还没有经历过所谓的极小期,所以还没有科学的认定标准。未来,天文学界将以太阳活动极大年的黑子数为标准来确定极小期。如果太阳活动像现在这样继续减弱,第25个太阳活动周期(2020年至2031年)后,将会对现行标准进行重新制定。


  由于并无准确的判别标准,加之极小期之前黑子数的详细变化尚无详细记录,国家空间天气监测预警中心首席预报员薛炳森认为,极小期出现的时间实际上是不能确定的。


  此外,虽然太阳黑子数量的变化在每一个太阳活动周期中都呈现11年的周期性,但是在每个周期内黑子数峰值的大小并不是一条标准的抛物线。从以往的经验来看,黑子数下降的过程不会一降到底,而是出现多次的反复。“况且,我们所处的第24个太阳活动周期的黑子数极大值,在历史上作横向比较也不是最小的。”薛炳森说。


  国家天文台太阳活动预报研究组的专家持相同观点,依现在的趋势,太阳黑子数确实是趋于减小的,但不一定会出现蒙德极小期。即使会出现,也不会早于2050年。


  而且,即便处于极小期,我们的太阳也不会“变暗”。由于显著的太阳风暴多发自黑子区域,因此,极小期的黑子数极少意味着基本没有太阳爆发活动。而对于太阳的亮度来说,黑子数减少的影响基本是微不足道的。黑子数极少时,太阳受影响的仅是太阳紫外光辐射部分,这一部分辐射仅占太阳电磁辐射能量的2%左右,而且这一部分是肉眼看不到的。我们看到的太阳亮度则是取决于太阳发散出的可见光部分,根据以往观测数据来看,其亮度通量基本上为常数,因此太阳并不会变暗。  


  极小期≠冰河期


  不过,太阳活动减少确实会间接导致全球温度小幅下降


  不论是欧洲、北美还是中国,世界各地在16世纪到18世纪都出现了创历史纪录的极寒天气,这段时间因此又被称为“小冰河期”。


  从时间上,这段“小冰河期”似乎与“蒙德极小期”确有重合。然而,根据重建的历史气温记录,全球气温下降的趋势始于1560年到1600年间,而“蒙德极小期”是在1645年才出现的。


  而报道中称,极小期内太阳温度可能比其11年活动周期最低温度低7%。国家天文台太阳活动预报研究组的专家表示,这是不够科学的。“太阳作为一颗恒星,目前来看其表面温度是不会随太阳活动水平降低而变化的。如果太阳活动水平降低,那么仅是太阳向外发散的紫外辐射通量减小了。”这种紫外辐射通量的降低,或许仅仅意味着,我们在晒太阳的时候更加安全了。实际上,由于太阳的红外和可见光辐射基本不变,对于地球来说,所接收到的能量可以认为是恒定的。


  按照美国加州大学圣地亚哥分校科学家丹·卢宾论文中的模型,太阳紫外波段辐射通量的减小可导致气候分布的畸变,相对于平均气候全球分布,可以说出现了大范围的异常。因此,即使我们真的即将经历类似于历史上的“小冰河期”,部分地区气温下降的同时,也存在着气温上升的区域。所以,按照模型的预测结果,极小期世界各地的气候都会出现反常,但不会出现全球范围的显著降温。


  此外,薛炳森认为,从理论上来说,太阳活动极小期中全球温度确实会有所下降,但这并不是由太阳直接导致的。一旦太阳活动显著减弱,相应的太阳向外释放的高能粒子以及磁场都会减少,这对于来自太阳系外的银河宇宙线来讲就更容易进入太阳系了,当这些源自宇宙古老爆炸或高能活动所产生的辐射到达地球,与大气层碰撞后所形成的次级粒子可作为凝结核,从而形成更多的云,进而阻止阳光对地面的加热。需要注意的是,这种降温虽然是全球性的,但幅度很小,并不能阻止全球气候变暖的脚步。


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