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太陽(yáng)黑子劃水連累地球打擺子?霍金曾預(yù)言太陽(yáng)20年內(nèi)就休眠
1989年,強(qiáng)太陽(yáng)風(fēng)暴引發(fā)了歷史上知名的加拿大魁北克大停電事件。自此開始,每當(dāng)新的太陽(yáng)活動(dòng)周臨近,美國(guó)NASA和NOAA都會(huì)牽頭成立國(guó)際太陽(yáng)活動(dòng)預(yù)測(cè)專家組,對(duì)未來一個(gè)太陽(yáng)活動(dòng)周進(jìn)行預(yù)測(cè)。2019年初,第25太陽(yáng)活動(dòng)周預(yù)測(cè)專家組正式成立,由來自美國(guó)、加拿大、英國(guó)、比利時(shí)、日本和中國(guó)等國(guó)家的十二名科學(xué)家組成,這也是我國(guó)科學(xué)家首次受邀參加會(huì)商。

2019年4月5日,在美國(guó)空間天氣研討會(huì)上,專家組發(fā)布了初步預(yù)報(bào)結(jié)果。各位專家研討了國(guó)際上60余個(gè)第25太陽(yáng)活動(dòng)周的預(yù)測(cè)結(jié)果,分析了第25太陽(yáng)活動(dòng)周太陽(yáng)黑子數(shù)峰值、極小值和它們的出現(xiàn)時(shí)間。得出的結(jié)論如下:第25太陽(yáng)活動(dòng)周太陽(yáng)活動(dòng)水平基本與第24太陽(yáng)活動(dòng)周相當(dāng),低于平均活動(dòng)周水平,但是不再延續(xù)自第22太陽(yáng)活動(dòng)周以來連續(xù)三個(gè)太陽(yáng)活動(dòng)周太陽(yáng)活動(dòng)水平持續(xù)下降的趨勢(shì)。

這個(gè)結(jié)論使擔(dān)心太陽(yáng)休眠的科學(xué)家松了一口氣。回眸上一次太陽(yáng)活動(dòng)最急速下降時(shí)期,是在1645年至1715年間,這段長(zhǎng)達(dá)70年之久的時(shí)期稱為“蒙德爾極小期(Maunder Minimum)”。在這期間,太陽(yáng)黑子數(shù)量異常稀少,太陽(yáng)活動(dòng)水平不高?!懊傻聽枠O小期”恰好與歷史上的“小冰河期(1550年至1770年間)”中最冷的一段時(shí)間重合,當(dāng)時(shí)地球氣溫大幅下降,英國(guó)倫敦泰晤士河甚至因此而結(jié)冰,全球性糧食減產(chǎn),饑荒遍地。所以有學(xué)者認(rèn)為,是太陽(yáng)輻射大幅減少造成的地球氣溫下降。

與蒙德爾極小期相比,第21—24太陽(yáng)活動(dòng)周黑子數(shù)峰值,分別在188、200、151、120,第25太陽(yáng)活動(dòng)周太陽(yáng)黑子數(shù)峰值預(yù)計(jì)在95—130之間,只比大部分活動(dòng)周的黑子數(shù)峰值區(qū)間140-220略小,但遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于蒙德爾極小期(圖3)。
那么公眾關(guān)注的問題來了:第25太陽(yáng)活動(dòng)周太陽(yáng)活動(dòng)水平雖然不再持續(xù)下降,但太陽(yáng)黑子出現(xiàn)依舊不多,太陽(yáng)還會(huì)休眠、地球還會(huì)再次駛?cè)胄”悠趩??地球真的?huì)變得冷颼颼嗎?更有意思的是:剛進(jìn)入盛夏的北半球幾乎是瞬間又進(jìn)入了燒烤模式,地球仿佛生病了,忽冷忽熱,打起了擺子。這讓人們懵圈了,地球怎么了?這也是太陽(yáng)黑子惹的禍嗎?且聽我們?cè)敿?xì)剖析。
首先,太陽(yáng)黑子是太陽(yáng)活動(dòng)強(qiáng)弱的重要標(biāo)識(shí)。黑子數(shù)越多,太陽(yáng)活動(dòng)就越強(qiáng),太陽(yáng)耀斑、日冕物質(zhì)拋射等現(xiàn)象就越頻繁,產(chǎn)生的太陽(yáng)風(fēng)暴就越多。太陽(yáng)上的黑子數(shù)存在11年的周期性變化,在11年中,太陽(yáng)黑子會(huì)先變多,再變少,最終回到和一開始相似的數(shù)量。國(guó)際上規(guī)定,以1755年作為第一個(gè)太陽(yáng)活動(dòng)周的開始。目前太陽(yáng)正處于第24個(gè)活動(dòng)周的末期。

在太陽(yáng)活動(dòng)高年,太陽(yáng)黑子通常成群結(jié)隊(duì)出現(xiàn)。如果將太陽(yáng)比喻成“火海”,那么這些“縱橫火?!钡暮谧尤壕褪瞧渲械摹芭眱骸?,有了它們太陽(yáng)才“生機(jī)勃勃”。但黑子有些“古靈精怪”,好“偷奸耍滑”。遠(yuǎn)的暫且不論,就說自第21個(gè)太陽(yáng)活動(dòng)周始,太陽(yáng)黑子數(shù)量已經(jīng)連續(xù)三個(gè)活動(dòng)周呈緩慢下降趨勢(shì),太陽(yáng)黑子似乎既不出工也不出力了。尤其是2008年12月進(jìn)入第24個(gè)太陽(yáng)活動(dòng)周以來,太陽(yáng)黑子數(shù)不僅增加緩慢,大黑子群出現(xiàn)數(shù)量也少,即使在太陽(yáng)活動(dòng)高年(極大期)也不例外,截至2019年6月,第24太陽(yáng)活動(dòng)周明顯較第23太陽(yáng)活動(dòng)周記錄到的重要事件數(shù)量少,規(guī)模小。而且太陽(yáng)表面“無黑子”現(xiàn)象出現(xiàn)得越來越頻繁,太陽(yáng)黑子消失的時(shí)間越來越長(zhǎng),從幾天增加至幾星期,甚至幾個(gè)月之久。套句網(wǎng)絡(luò)熱詞,就是太陽(yáng)黑子開始“劃水”了,它不知為何耍起了“小性子”,而且一鬧就是幾個(gè)太陽(yáng)活動(dòng)周,還不知道什么時(shí)候偃旗息鼓。
太陽(yáng)黑子劃水,引起科學(xué)家廣泛關(guān)注。英國(guó)著名物理學(xué)家和宇宙學(xué)家霍金在2017年10月曾預(yù)言,20年內(nèi)太陽(yáng)就會(huì)進(jìn)入休眠期,可能將是世界末日。巧合的是在第24太陽(yáng)活動(dòng)周內(nèi),地球的確出現(xiàn)了極寒天氣。首先2012年2月一股強(qiáng)烈的寒流席卷了歐洲大部分地區(qū),俄羅斯最低氣溫低于零下50℃,多個(gè)國(guó)家發(fā)生罕見雪災(zāi)。英國(guó)《每日郵報(bào)》因此宣稱2012年的寒冬顯示“小冰河期來臨”。2019年1月美國(guó)遭遇極寒天氣,此次破紀(jì)錄的寒流為美國(guó)中西部以及東北部各州帶來了大幅降溫和降雪,在中西部明尼蘇達(dá)州和南北達(dá)科塔州等部分地區(qū)氣溫降至零下45℃。一些地區(qū)的溫度降到破紀(jì)錄的零下51℃,美國(guó)總統(tǒng)特朗普1月28日在推特上調(diào)侃,稱想要全球變暖回來,引起輿論一片嘩然。由此引發(fā)一波關(guān)于全球到底是變暖了還是變冷了的熱議。很有意思的是,爭(zhēng)論尚在繼續(xù),2019年6月底,高溫天氣肆虐歐洲多國(guó)。6月28日,法國(guó)南部部分小鎮(zhèn)溫度超過45℃。這又使得全球變冷言論不攻自破。到底是誰(shuí)在搗亂?人們似乎更糊涂了,到底太陽(yáng)活動(dòng)能否影響地球氣候?地球到底是變冷了還是變暖了?
研究表明,影響氣候變化的因素有太陽(yáng)輻射、大氣環(huán)流、地理環(huán)境和人類活動(dòng)。太陽(yáng)輻射是大氣中一切物理過程或現(xiàn)象的基本動(dòng)力,是地球、大氣唯一的能量源泉。太陽(yáng)輻射會(huì)通過大氣環(huán)流和當(dāng)?shù)氐臒崃科胶鈱?duì)地球和氣候產(chǎn)生影響,所以很早以來,人們就把地球上氣候變化原因用太陽(yáng)活動(dòng)來解釋。

地球小冰河期持續(xù)時(shí)間約200年(圖5),實(shí)際上在1100年全球氣溫就開始有所下降,這個(gè)時(shí)期維持了約300年,1450年前后氣溫又有個(gè)大幅下降,這個(gè)時(shí)期大約維持了近400年,其中1550年至1770年間,歐洲冰河迅速前進(jìn),亞洲多雨,北美降雨也很多,北半球氣候極寒(小冰河期),小冰河期年平均氣溫比歷史上年平均氣溫低約0.5℃。1900年以后,氣溫又迅速升高,冰河很快退卻。
全球氣候從變冷一直到回到正常溫暖狀況,用了幾乎800年的時(shí)間,而這期間黑子早就開始活躍,太陽(yáng)黑子數(shù)雖幾多起伏,但總體來看,有一個(gè)緩慢增加的過程,尤其是1750年以后,太陽(yáng)活動(dòng)基本保持在一個(gè)比較穩(wěn)定的較高水平。研究表明,一般在太陽(yáng)活動(dòng)旺盛期,大氣緯向環(huán)流發(fā)展,環(huán)極氣流收縮,氣候比較干熱。所以,1900年以后的地球明顯增溫,但這是一個(gè)上百年的漫長(zhǎng)過程。再有1750年以來,人類開始進(jìn)入工業(yè)革命時(shí)期,人類活動(dòng)從那時(shí)起或許也已經(jīng)成為導(dǎo)致氣候變化的另一個(gè)因素。
太陽(yáng)風(fēng)暴期間,太陽(yáng)輻射會(huì)短時(shí)增強(qiáng),但太陽(yáng)活動(dòng)高年的總輻射量比太陽(yáng)活動(dòng)低年僅高出0.1%。并且,即使是弱的太陽(yáng)爆發(fā)活動(dòng)周,也可能會(huì)發(fā)生強(qiáng)的太陽(yáng)風(fēng)暴。比如,第24太陽(yáng)活動(dòng)周黑子數(shù)只有120,但2012年仍然發(fā)生過超級(jí)太陽(yáng)風(fēng)暴,只不過該太陽(yáng)風(fēng)暴沒有朝向地球,但掃過了STEREO雙子星并被記錄下來。由此可見,太陽(yáng)的總輻射量若想增加,必須要經(jīng)過一個(gè)超長(zhǎng)期累積過程。根據(jù)地質(zhì)學(xué)資料證明,一個(gè)完全的輻射循環(huán)的總長(zhǎng)度在十萬(wàn)年到一百萬(wàn)年之間,太陽(yáng)是一個(gè)變星,其輻射強(qiáng)度的振幅范圍約達(dá)40%,其周期約為105年。記住超長(zhǎng)哦!我們幾代人也看不到哦!所以目前氣候變化一定還有其他的影響因素。

世界氣象組織早在2018年11月就發(fā)布《氣候狀況聲明》指出,全球變暖趨勢(shì)仍在繼續(xù),有記錄以來20個(gè)最熱年份都出現(xiàn)在過去22年,其中最近4年占據(jù)排行榜前4位。至今這個(gè)結(jié)論沒有進(jìn)行補(bǔ)充和修改。

大量觀測(cè)以及研究表明,進(jìn)入工業(yè)革命以來,地球的劇烈增溫主要是二氧化碳排放引起的。大氣中的二氧化碳對(duì)太陽(yáng)短波輻射是透明的,對(duì)于地面長(zhǎng)波輻射,特別是13-17μm波段,有強(qiáng)烈的吸收作用??傊?,它既不削弱太陽(yáng)輻射,又能使地面輻射熱量保留在大氣層中,具有高保溫作用(氣候的溫室效應(yīng)),這就使得地球二氧化碳排放越多,氣溫越高。二氧化碳的累計(jì)排放很大程度上決定了21世紀(jì)現(xiàn)在及以后的氣候都將變暖。地球發(fā)著高燒,而且這種高燒將嚴(yán)重?cái)_亂氣候系統(tǒng)自身的變化規(guī)律,各種極端天氣事件如極寒、高溫、暴雨洪災(zāi)天氣會(huì)不斷增多。這是自然界對(duì)人類的懲罰!
林林總總說了這么多,其實(shí)歸根結(jié)底結(jié)論如下:
一、未來一個(gè)太陽(yáng)活動(dòng)周,太陽(yáng)黑子雖然還會(huì)繼續(xù)劃水,但它可能會(huì)惡作劇呦!人類不能放松警惕;
二、地球再次駛?cè)胄”悠诘目赡苄晕⒑跗湮?,大家不用著急買“加拿大鵝”啦!
三、地球大概率地會(huì)繼續(xù)打擺子,一會(huì)兒冷颼颼,一會(huì)兒熱烘烘,人們要好好鍛煉身體哦!
(原標(biāo)題:太陽(yáng)黑子劃水,連累地球打擺子?)





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