太阳是地球气候的“发动机”？

一项新研究结果暗示,太阳的变动或许有助于提前几十年预测地球上可能出现的极端气候事件。太阳周期为11年,在此期间太阳活动有明显变化,太阳表面的黑子数量有明显增加。太阳周期是由太阳的磁扰动驱动的,它很可能影响地球的天气系统,特别是厄尔尼诺一南方涛动,这是一种主要跟南半球洪水和旱灾有关的周期性气候模式。科学家认为,太阳很可能是地球气候的“发动机”,     

夏季亚洲-太平洋热力差异年代-百年尺度变化与太阳活动

利用重建的近千年亚洲-太平洋涛动指数和太阳辐照度时间序列, 用统计方法研究了夏季亚洲与其周边的海陆热力差异在年代-百年际时间尺度上的变化特征及其与太阳辐照度的关系, 结果表明: 亚洲季风区热力差异存在着90 a 左右、10~13 和3~7 a 的周期振荡; 在百年尺度上, 热力差异表现出3 次明显突变, 它们分别发生在1305~1315 年、1420~1430 年以及1625~1635 年. 海陆热力差异与太阳辐照度之间有显著正相关, 并且在250, 120~160, 60~70 a 以及15 a 变化周期上, 二者的联系更显著. 热力差异的3 次突变分别对应着太阳辐照度的明显减弱或加强, 并且滞后太阳辐照度突变时间12~22 a, 可能反映了太阳辐射对亚洲季风气候百年尺度突变的一种影响; 在年代尺度上, 热力差异突变与太阳辐照度关系不紧密, 说明太阳活动可能不是影响亚洲-太平洋热力差异年代际突变的主要因子. 与亚洲-太平洋热力差异比较, 北半球年平均表面气温的年代际突变与太阳活动的关系更紧密, 而气温百年尺度的突变与太阳活动关系较弱.     

太阳也许有更长的循环周期

“太阳黑子(日斑)周期可能是更长的太阳活动周期的一部分。”一位美国空军部队的科学家瑞恰德·阿特洛克如是说。他曾在美国沙克莱曼托山顶的国家太阳天文台进行过观察研究,并说“连续的太阳循环周期会有部分交迭”。阿特洛克(Altrock)在美国国家太阳天文台收集了19年的数据资料得出了他的结论。这项研究表明,一次完全的太阳循环周期可能延长到接近20年。而     

假如我们突然失去太阳

<正>假如没有太阳,也就不会有太阳系。如果地球还存在,生命是否存在就很难说了,因为在茫茫宇宙中,出现一个存在生命的星球是极其偶然的。当然,假如起初没有太阳,也就很可能没有我们人类存在,我们也就没有可能在一起谈论这样的一个话题。接下来我们继续猜想,假如我们突然失去太阳,地球将会怎样呢?没有人类的地球又将会怎样呢?游荡的行星如果太阳突然不见了,地球和其他行星就会像断了线的风筝一样,在没有牵绊之下继续飘动。风筝会因为空气阻力很快失去平衡掉落在地上,而没有了太阳的地球却与之不同,失去了太阳引力的地球会笔直     

风云三号C星太阳总辐照度观测结果分析

第二代极轨气象卫星风云三号C星(FY-3C)携带的太阳辐射监测仪(Solar Irradiance Monitor,SIM)是FY-3A/B星上同类载荷的改进型,称为太阳辐射监测仪II型(SIM-II).针对SIM-II在轨观测获取的日地平均距离处太阳总辐照度数据,通过与国外同类产品以及太阳黑子数据进行对比分析,检验SIM-II太阳总辐照度产品精度,评估仪器在轨观测能力.比对结果显示,SIM-II太阳总辐照度数据与国外同类产品相比在变化趋势上具有很好的一致性,与美国NASA发射的太阳辐射和气候变化试验卫星(Solar Radiation and Climate Experiment,SORCE)/总辐照度监测仪(Total Irradiance Monitor,TIM)产品的相对均方根偏差约为87×10?6,与比利时皇家气象研究所(RMIB)基于多个星基太阳总辐射观测数据处理得到的太阳总辐照度合成数据(简称RMIB数据)的相对均方根偏差约为140×10?6.SIM-II太阳总辐照度与太阳黑子数的相关性分析结果显示二者在极值分布上具有较好的对应;针对2014年10月太阳超强活动过程的监测结果显示,SIM-II和TIM观测的太阳总辐照度变化与太阳黑子面积变化相关,当太阳黑子面积增大2470时,SIM-II监测到的太阳总辐照度变化为?2.94 W/m2,TIM监测结果为?2.98 W/m2,说明SIM-II的观测结果能够定量反映由太阳活动导致的辐射能量变化.研究表明,FY-3C星太阳总辐照度数据已达到国际同类产品的观测精度,可以用于太阳活动及气候变化监测等相关研究.     

太阳变亮了

最近，太阳亮度增强成为人们关注的话题。英国科学家通过前不久的日全食观测发现，日冕辐射有所增强，井预测到2000年太阳亮度可能增加千分之一。此说法得到了世界天文学家们的认同。通过长期的观察和研究，人类发现了太阳活动具有一定的规律，太阳活动周即为其中之一。据中国科学院国家天文观测中心副主任、中国科学院天文委员会主任、太阳物理学家汪景博士介绍，决定太阳亮度变化的太阳黑子、谱斑和磁活动由盛而衰、由衷而盛的活动规律，构成一个以11年为单位的太阳活动周。活动周内太阳的亮度由弱到强，一般会在千分之二内浮动。拍摄太阳…     

地球变暖的“元凶”可能是太阳

欧洲科学家最近指出,太阳可能是造成地球变暖的“元凶”。因为太阳在最近60年内比过去的1000年“燃烧”得更猛烈,使地球变得越来越热。 在过去20年,全球平均气温上升了约摄氏0.2度。根据1860年以来收集的全球天气纪录,1997年、1998年和2002年     

太阳驱动地球环境变化研究进展

太阳是地球表层系统最重要的能量来源,地球表层环境变化记录中含有太阳辐射变化或太阳活动的印记,实际观测的太阳辐射变化却被认为不足以引起地球气候系统的剧烈变化,不同学者发展了多种物理模型来解释太阳驱动地球环境变化的机制。本文从地质记录入手,综述了太阳影响不同时间尺度气候变化的地质[CD*2]生物记录,评述了几种放大机制,发现这些物理模型在解释某种气候现象时具有很好的适用性,但在其他方面也往往存在一定缺陷。我们认为：太阳变化是驱动地球环境变化的最根本因素;地球环境变化可能直接响应太阳变化。要么太阳活动引起的辐射量变化在气候系统中的作用被低估,要么还有未被发现的新机制,未来的研究应该针对这两个问题展开。     

太阳从西边出来——在金星上看太阳

在中国的传统俗语中,每当形容一件断然不可能发生的事情时,人们往往会说:“除非太阳从西边出来”。这句话在人类生活的地球上是千真万确的,太阳绝对不可能从西边升起。但是放到范围更大的宇宙间,就不尽然了,例如在金星上,太阳就是西升东落的。金星是我们地球的“近邻”,它是太阳系行星中距离地球最近的一颗。天文学上将太阳中心到地球中心的平均距离称为“天文单位”,1个天文单位约为1.496亿千米。同时,天文单位又是地球绕太阳公转轨道的半径。而金星轨道的半径为0.723天文单位。由于各大行星的公转轨道几乎都在同一个平面上,所以当地球与金…     

关于太阳风能的奇思妙想

<正>再也不用去考虑风力发电或传统的太阳能发电了,只需通过卫星把太阳风收集起来,然后利用光束将其送达地球,足以1000亿倍地满足全球能源需求。然而,用于传送电能的聚焦光束可能是一个棘手的难题。Dyson-Harrop卫星概念目前,正在酝酿中的一种称之为Dyson-Harrop卫星的概念,其设计方案是一个以面向太阳的硕长金属环为先导的,使其产生一个圆柱形磁场——该磁场捕获的电子数足以形成约半数的太阳风。     

突破太阳工作的尖端

太阳是离我們最近的一颗恒星,太阳的强大幅射是地球上一切光和热的源泉。太阳的活动和变化对地球上人类生活有着密切的关系。例如太阳活动剧烈时,破坏了地球上层大气的正常狀态,常常使短波无綫电的通訊中断,同时太阳的活动对地面上長期的气候也有着一些影响。为了使太阳工作直接为国計民生服务,全国各天文台、站的太阳工作者代表于1958年10月初在南京召开了太阳工作会议。会上提出要在三年內做到能预报太阳短期活动和阐明長期活动的規律,使太阳工作作观测技术和理论     

中世纪暖期、小冰期与现代东亚夏季风环流和降水年代-百年尺度变化特征分析

利用气象仪器观测资料、降水和温度代用资料以及气候模拟结果, 综合分析近1000年东亚夏季风区海陆热力差异和降水的年代际、百年际尺度变化规律, 对比了现代、小冰期和中世纪暖期东亚季风环流和降水的基本特征, 以及与太阳辐照度和全球气候变化的联系, 得到以下结论: 在近150 年里, 用东亚陆地与其周边海域大气温度差异指示的东亚夏季风环流与降水呈现出显著的年代际波动特征, 并且在过去50 年全球增暖最快时期东亚季风偏弱; 在百年尺度上, 中世纪暖期东亚夏季风环流是过去1000 年里最强时期, 而在1450~1570 年期间东亚夏季风是过去1000 年里最弱的时期; 对应于偏弱的东亚夏季风环流, 中国东部季风雨带总体上位置偏南, 伴随着华北降水偏少、长江降水偏多(即“南涝/北旱”型)异常分布特征; 从20 世纪初到20 世纪20 年代, 降水呈现出长江流域偏少、华北偏多的反“南涝/北旱”型特征; 与中世纪暖期相比, 在1400~1600 年期间发生的是一个更长时间尺度的“南涝/北旱”现象; 此外, 东亚夏季风环流和降水变化与全球气温变化的趋势有不同步特征, 在近150 年里, 尽管全球和中国区域表面年平均气温显著增加, 但是东亚季风环流和降水没有表现出一个增强或者减弱趋势, 在过去1000 年里东亚夏季风最弱时期要比北半球最冷时期出现的早, 并与太阳辐照度的最弱时期相对应.     

太阳形成巨大黑子

<正>美国宇航局表示,2013年2月25日太阳表面在48小时之内形成了一个巨大的太阳黑子,其直径至少是地球直径的6倍。太阳黑子是太阳表面的黑点,是在太阳的光球层上发生的一种太阳活动,实际上是太阳表面一种炽热气体的巨大漩涡。此次太阳表面形成超大规模的太阳黑子,很快动荡成一个不稳     

中国太阳物理学研究进展

太阳物理学聚焦于距离我们最近,也是对我们最重要的恒星,处于天文学、行星科学、空间科学、等离子体物理学等学科的前沿交叉领域.很多基本科学问题的解决——宇宙天体磁场的起源、恒星磁活动周的演化规律和形成机制、恒星磁活动如何影响宜居环境和生命起源、如何预报太阳爆发活动以防止其对人类造成灾害性影响——都将得益于太阳物理学的突破性进展.近10年来,太阳物理学进入了多信使、全波段、全时域、高分辨、多尺度、多视角和高精度探测的时代,而最新发射的帕克太阳探针和即将发射的太阳轨道飞行器,将开启空间太阳探测的新纪元.我国首颗太阳探测卫星——先进天基太阳天文台将于2021年发射.在这重大变革的前夜,我们回顾和梳理了近10年来我国太阳物理学者在认知太阳磁场性质、低层大气精细结构和动力学,以及太阳爆发活动形成机理等方面的突出进步,并展望中国太阳物理学的发展和中国学者未来可能做出的贡献.     

认识太阳

太阳的半径为69．6万公里,它的体积是地球的130万倍,半径是地球的109倍。一架喷气式超音速飞机在一个小时内可从上海飞到北京,而在太阳表面上飞一圈则需整整一百大。太阳到地球的平均距离为1496亿公里,这个距离叫做1天文单位。光线从太阳时刻地球上需要8分钟,所以我们在地球上看到的太阳其实是8分钟以前的太阳。太阳每时每刻都在释放巨大的光和热。它每秒钟辐射出的总能量约3.8×10焦耳,其中的二十二亿分之一到达地球的大气顶层,一部分被反射回太空,一部分被大气吸收,只有小部分到达地面,但这足以使方物生长。太阳在一年内辐射到…     

太阳表面的最新发现

夏威夷大学的一个研究小组利用美国和欧洲共同研制和发射升空的 SOHO 型航天飞机,对太阳的表面形状进行了连续3年的观测。今年6月1日,该小组在《自然》杂志上发表了他们的最新研究成果报告。报告说该研究小组最近一次对太阳外形的观测显示:这个太阳系中主要的星球——也是惟一的恒星——的表面如同海洋表面一样,有山峰也有山谷,在太阳表面覆盖有大约100米高的山峰,每个山峰之间的距离大约有90000千米。有关科学家和专家共同分析指出,这一研究成果的得出,将有助于弄清楚长期困扰着科学界的一个疑问,那就是为什么太阳的两极方向旋转得比赤道方向慢。夏威夷大学天文学院的杰夫里·库恩教授说,这项观测活动与一种叫作罗斯比波现象的研究有密切的关系,而且近年在天文学界对太阳内部旋转方向的研究倍受关注。太阳的自旋转所产生的大气长波,是用气象学家卡尔·古斯塔夫罗斯比的名字命名的,所以称为罗斯比波。这种现象在地球大气中和海洋上都能观察到。这一研究结果显示,罗斯比波现象在太阳表面产生一种微弱的旋风,而这种旋风反过来又使太阳表面形成这种有峰有谷的地形特征。英国宇航局喷气推进实验室的海洋学专家威廉·帕奇特说:"这个结果对太阳来说非常有趣,因为它告诉我们,在太阳这个原以为是一团糟的星球上,也有它自己的外貌特征。"     

“失踪的”太阳中微子之谜

50年前,H. Bethe首次提出了核反应提供太阳和其他星球辐射的能量的理论。但至今有关“失踪的”太阳中微子仍然是一个谜。新近,Bethe发展了由两位苏联物理学家提出的一种新概念:当中微子通过太阳体时由一种类型转变为另一种类型,从而为解这个谜开辟了新的途径。Bethe提出,氢核聚变成氦是太阳和其他较冷星球中产生能量的基本反应。此理论正好符合于观测结果,但有一个问题除外:即在此种核反应中应放出中微子,而地球应沐浴在这种太阳中微子流之中。R. Davis在南达科他州Homestake金矿中探测     

晚上新世赤道太平洋气候转型和北极冰盖扩张的轨道驱动

赤道太平洋气候在晚上新世进入一个重大转型期. 具体表现为全球海表温度(SST)开始变冷, 东西太平洋SST梯度开始形成并逐渐加大. 不仅如此, 这一变化几乎与北半球高纬冰盖扩张同步发生. 探讨太阳辐射、高纬和低纬气候变化之间的相互关系是揭示这一气候转型机制的关键. 通过一系列数理统计方法对赤道太平洋的SST和全球冰量变化中的轨道周期成分进行分析发现, 北半球高纬的太阳累积辐射量是此次气候转型的主要外部驱动力; 在轨道尺度上, 东西赤道太平洋的SST在转型之后表现出基本同步而非“跷跷板”式的变化规律; 通过分析对比认为晚上新世气候转型起源于地球轨道参数的转变, 而大气CO₂浓度变化产生的反馈效应使得全球气候自早新生代以来进一步变冷.     

21世纪人类能源——太阳

万物生长靠太阳的道理路人皆知,但在未来的地球上,人类依靠太阳能的前景有人可能还未意识到。据有关专家研究:太阳是离地球最近的恒星,它的内部不断地进行核聚变反应,并以辐射能的形式向宇宙空间发射出巨大的     

假如我们突然失去太阳

如果在宇宙中还存在着像地球这样的行星的话,它一定在围绕着其他恒星运转．而这个“地球”上是否有生命存在就很难说了,因为在茫茫宇宙中,出现一个有生命的星球是极其偶然的。当然,假如起初没有太阳．也就不会有现在的我们．也就没有可能让我们在一起谈论这样一个话题。不过我们还是继续猜想,假如今天我们突然失去太阳。地球将会怎样呢？人类又将会怎样呢？