「冰河世紀」或成現實?本世紀中葉太陽將「變暗」!
導語:到本世紀中葉,太陽輻射可能會減少,這意味著全球變暖可能會減緩,但是,這並不能阻止人類造成的氣候變化趨勢。
圖|磁環在太陽上方旋轉。
「太陽冷卻時間」是科學家所稱的「Maunder minimum」造成的結果,它是一個周期性的事件,太陽磁場減弱,太陽黑子的形成頻率降低,地球表面的紫外線輻射減少。科學家認為,這一事件是由與太陽磁場有關的隨機波動導致的不規則間隔引發的。
科學家們利用地質和歷史數據將17世紀中期歐洲的一個太陽冷卻期進行了模擬重建—他們稱其為「蒙德極小期」,這個時期的溫度低到足以凍結泰晤士河、波羅的海,所以瑞典軍隊在1658年能夠步行穿越海冰入侵丹麥。
由加州大學聖地亞哥分校斯克里普斯海洋研究所的物理學家丹·盧賓領導的一個科學家小組首次提出了一個新觀點—他們估計了在下一次最低氣溫發生時太陽的黯淡程度。
眾所周知,太陽的活動周期大概為11年左右,其紫外線輻射峰值和低值都是太陽黑子活動的結果。在Maunder minimum中,盧賓估計道,紫外線輻射會在原來的基礎上額外降低7%,低於此周期的最低點。他的研究小組提出了一個新的研究結果,「在Maunder minimum下,紫外線通量減少,我們能從IUE短波觀測到太陽同類物。」
盧賓說:「在現在,我們的技術條件允許對氣候條件進行更好的建模,從中我們會擁有一個更好的基準。因此,我們可以更好地了解太陽紫外線輻射的變化如何影響氣候變化。」
盧賓和同事大衛·泰特勒和卡爾·梅利斯——加州大學聖地亞哥分校天體物理學和空間科學中心的成員們,通過研究國際紫外線探測衛星任務所收集的近20年的數據,估計出了一個最低強度的「Maunder minimum」。他們類比與太陽類似的恆星的輻射,確定和識別了這些恆星的歷史最小值。
如果來自太陽的能量減少,地球上就會產生一系列的活動,首先就是平流層臭氧層變薄。這將反過來改變平流層的溫度結構,從而改變了低層大氣的動力情況,尤其是風和天氣模式會特別受影響,導致冷卻不均勻。雖然歐洲地區在蒙德極小期時會處於低溫狀態,但阿拉斯加和格陵蘭南部等其他地區的溫度也將相應上升。
盧賓和其他科學家預測到,在最近的太陽周期中,這些黑子出現的模式類似於過去「Maunder minimum」下的最低值,所以在未來,太陽出現最小值的可能性非常大。
儘管在上一次蒙德極小值中,可能對地球產生了一定的影響。但是,盧賓說,即將到來的太陽峰值最低值不會阻止目前全球變暖的趨勢,但可能會減緩這一趨勢。一個「Maunder minimum」的冷卻效果只會對大氣中二氧化碳濃度增加所造成的溫室效應產生一部分影響。
事實上,在數十萬年中,二氧化碳濃度都從未超過百萬分之300。但是,在現在,溫室氣體濃度已經超過了百萬分之400,並持續上升,這一趨勢開始於工業革命。
其他研究人員利用計算機模型來估算一個類似於蒙德極小期的事件所產生的影響,如果在未來幾十年中,這個事件發生了,那麼,它可能會對我們現在迅速上升的氣溫起到平衡的作用。
在他們眾多的研究中,其中一項研究著眼於未來蒙德極小期所帶來的氣候變化及後果,他們的假設值設定為在2020年至2070年期間,太陽輻射度將在這50年期間減少0.25個百分點。
該研究發現,在2020年,太陽輻射開始下降之後,全球平均地表氣溫可能會下降十分之幾攝氏度。然而,在太陽極小期結束時,蒙德極小值模型的升溫幾乎趕上了參考模型(即沒有經歷太陽極小期的環境)。因此,這項研究的一個主要結論是:「未來的太陽極小期可能會減緩變暖速度,但卻是不會阻止全球變暖的。」
編輯 | 楊子彤
審校 | Soybean
致敬科技未來
分享才是熱愛


※量子計算+人工智慧:量子智能將成為人類21世紀最具顛覆性的技術成就?
※沒有方向盤的汽車來了!通用將在2019年測試其全自動版雪佛蘭Bolts
TAG:TechPower科技力 |