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人类并不能指望太阳活动减弱摆脱气候变化问题!

新的研究表明人类不能指望太阳活动减弱能在不久的将来帮助我们摆脱气候变化问题。太阳活动的盛衰以11年为一个周期,科学家们在过去的几个世纪里通过仔细追踪太阳黑子(太阳黑子是太阳上黑暗的、具有磁性的活跃区域,是太阳耀斑和被称为日冕物质抛射(CMEs)的超高温等离子体爆发的发射台)来监测太阳活动。太阳活动的变化对我们地球上的人有重大影响。例如强大的日冕物质抛射到我们的星球上,会产生巨大的地磁风暴,扰乱卫星通信和电网。高活动的太阳活动周期会产生更多强的日冕物质抛射,从而引发更多这样的风暴。这些变化也可能影响气候,例如最近的一些研究将大型太阳喷发与云层形成的减少联系在一起

博科园-科学科普:这可能会影响太阳辐射到达地球表面的量,以及反射回太空的量。事实上一些科学家认为,被称为蒙德极小期(Maunder Minimum)的太阳活动的长期下降(从1645年到1715年),加剧了小冰河期(Little Ice Age)。小冰期——使欧洲和北美遭受了比我们现在经历的更冷的冬天——从1300年持续到19世纪中期,所以蒙德极小期正好位于它的正中间。然而这两件事之间的潜在关联仍存在争议;研究人员仍然不确定是什么导致了小冰河期。在过去的几个周期中,太阳活动一直呈下降趋势,最近的一个周期,即太阳活动周期24,是一个多世纪以来最弱的。这引发了一些猜测,认为我们可能正走向另一个类似于曼德拉的经济衰退,或许还能从全球变暖的一些最严重影响中得到些许缓解。

美国国家航空航天局太阳动力学观测站拍摄的这张照片中,几个大的太阳黑子是可见的,太阳黑子数量越多,太阳活动就越活跃。图片:NASA/SDO

但根据周四(12月6日)发表在《自然通讯》(Nature Communications)上的这项新研究,这种情况可能不会发生,至少在未来10年左右不会发生。印度科学教育与研究学院的Prantika Bhowmik和Dibyendu Nandi研究人员提出了一种新的方法来模拟长达一个世纪的太阳活动。他们的方法结合了太阳表面和内部的磁场演化模型。这两位科学家的模拟结果与过去100年的太阳活动非常吻合,这是通过太阳黑子的数量来衡量的。他们对即将到来的太阳活动周期做出预测。Bhowmik和Nandi的研究表明,新周期将从现在起大约一年后开始,并在2024年达到顶峰。

模拟还表明,太阳活动下滑将停止,至少在一段时间内会停止:太阳活动周期25应该与太阳活动周期24相似,或者强度更大。印度浦那的大学间天文与天体物理中心(interuniversity Centre for Astronomy and Astrophysics)主任Somak Raychaudhury在一份声明中说:磁场和太阳放射出的粒子的行为,对地球的气候、地球居民的生活条件,以及涉及远程通信和卫星技术的各种其他活动,都产生了深远的影响。通常情况下认为这些影响太过复杂,无法预测,也无法限制自己尽最大努力对这些现象做出反应,Bhowmik和Nandy的模型显示出相当大的预测能力,看起来我们现在能够更可靠地预测太阳活动的波动。

博科园-科学科普|文:Mike Wall/Space

参考期刊文献 :《Nature Communications》

DOI:doi.org/10.1038/s41467-018-07690-

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