太陽給地球帶來光明和溫暖，帶來日夜和季節(jié)的輪回，左右著地球冷暖的變化，為地球生命提供各種形式的能源。與地球上的風(fēng)、雨、雷、電等天氣現(xiàn)象類似，太陽也存在諸多不同時(shí)空尺度的活動(dòng)現(xiàn)象，如太陽輻射、黑子、光斑、譜斑、耀斑、日冕物質(zhì)拋射等，太陽活動(dòng)則是這些現(xiàn)象的總稱。那么，地球氣候的變化會(huì)受到作為空間天氣現(xiàn)象的太陽活動(dòng)影響嗎？
  太陽活動(dòng)與氣候變化：一個(gè)古老的課題
     早在1801年，一個(gè)名叫赫謝耳(Herschel)的歐洲人推測(cè)太陽活動(dòng)可能與地球氣候之間存在聯(lián)系，并得出太陽黑子少時(shí)地球上降水量少的結(jié)論。這是關(guān)于太陽活動(dòng)對(duì)地球氣候影響的最早論述。在隨后的兩百年里，人們找到很多支持證據(jù)，表明太陽活動(dòng)與某些氣候要素之間具有良好的相關(guān)性。譬如，太陽黑子持續(xù)異常減少的蒙德極小期(1645年至1715年)在時(shí)間上正好對(duì)應(yīng)于西歐“小冰期”的低谷期、北半球陸地表面溫度與太陽活動(dòng)周期長(zhǎng)度之間具有很強(qiáng)相關(guān)關(guān)系，前者被1976年《科學(xué)》雜志所報(bào)道，后者則在1991年《科學(xué)》雜志上發(fā)表。
     以聯(lián)合國政府間氣候變化專門委員會(huì)（IPCC） 氣候變化評(píng)估報(bào)告為代表的主流觀點(diǎn)認(rèn)為，20世紀(jì)中葉以來的全球變暖極有可能是由人類活動(dòng)排放的溫室氣體造成的。然而，有研究指出，IPCC的氣候模型低估了自然因素對(duì)氣候變化的影響，卻夸大了人類活動(dòng)的貢獻(xiàn)。太陽活動(dòng)是地球氣候變化自然驅(qū)動(dòng)力中的一個(gè)重要組成部分，研究太陽活動(dòng)對(duì)地球氣候變化的影響仍具有十分重要的意義。
  太陽活動(dòng)與全球氣溫變化有一定相關(guān)性
     在太陽活動(dòng)中的一個(gè)重要現(xiàn)象就是太陽黑子，它有明顯的11年周期性變化。目前，有關(guān)太陽黑子數(shù)與地球上天氣、氣候變化之間的關(guān)系已有一些研究，并表明它們之間確實(shí)存在著一定的相關(guān)性。
     人類大約在400年前開始對(duì)黑子進(jìn)行觀測(cè)，對(duì)太陽的變化規(guī)律有了一些科學(xué)認(rèn)識(shí)；現(xiàn)代意義上的對(duì)太陽活動(dòng)的觀測(cè)始于人造衛(wèi)星上天之后，距今已有半個(gè)世紀(jì)的資料積累。在研究中，使用了兩組數(shù)據(jù)，一組是百年時(shí)間尺度的，另一組是萬年時(shí)間尺度的，分析了太陽活動(dòng)和地球氣溫變化之間的周期性和相關(guān)性。研究結(jié)果顯示，太陽活動(dòng)和地球溫度的變化具有共同的周期性；同時(shí)，太陽活動(dòng)和溫度變化之間具有顯著的相關(guān)關(guān)系。
     分析1880年至2012年間太陽黑子數(shù)與全球平均氣溫變化的周期性，發(fā)現(xiàn)兩者有4個(gè)顯著共振周期；用同樣的技術(shù)方法分析太陽總輻照（太陽輻射經(jīng)大氣層吸收、散射、反射后到達(dá)固體地球表面的輻射能量）與全球平均氣溫的周期性，發(fā)現(xiàn)有兩個(gè)共振周期?？梢娙蚱骄鶜鉁氐淖兓鞘芴柣顒?dòng)調(diào)制的。
萬年尺度的數(shù)據(jù)是由分析樹木年輪和南極冰芯中的同位素含量變化間接重構(gòu)得到的。在分析萬年尺度的重構(gòu)數(shù)據(jù)時(shí)，也發(fā)現(xiàn)了類似的規(guī)律：太陽黑子數(shù)與南極局地氣溫有4個(gè)共同變化周期，并且太陽黑子的變化領(lǐng)先于地球溫度的變化，而大氣中二氧化碳含量的變化則滯后于溫度的變化。
    太陽活動(dòng)發(fā)生在約1.5億千米之外的太陽大氣中，氣候變化則發(fā)生在地球上，這樣的共同周期性是不是巧合？研究發(fā)現(xiàn)太陽活動(dòng)與地球溫度之間具有顯著相關(guān)性。在百年尺度上，11年滑動(dòng)平均太陽總輻照與地球平均氣溫的相關(guān)系數(shù)為0.8至0.9，置信度大于99.9%。如果太陽總輻照和地球氣溫毫不相干的話，它們之間具備這么高相關(guān)性的概率低于千分之一。
  太陽活動(dòng)對(duì)地球氣候的影響機(jī)制需進(jìn)一步研究
     目前，國際上廣泛提出的太陽活動(dòng)影響地球氣候的理論機(jī)制主要有三種：太陽總輻射機(jī)制，認(rèn)為太陽活動(dòng)引起的到達(dá)地球大氣上界的總太陽輻射變化，驅(qū)動(dòng)了氣候變化；太陽短波輻射變化機(jī)制，認(rèn)為太陽紫外輻射變化能引起地球中高層大氣物理、化學(xué)性質(zhì)的變化，并通過行星波作用等將這些變化傳遞到對(duì)流層，進(jìn)而引起天氣、氣候變化；空間天氣機(jī)制，認(rèn)為太陽活動(dòng)影響地球空間環(huán)境中的各種粒子通量，通過對(duì)特定區(qū)域云微物理過程的影響，導(dǎo)致云層宏觀特征變化，在短時(shí)間尺度上引起氣象要素變化，長(zhǎng)時(shí)間尺度上引起全球云量和云壽命變化，導(dǎo)致全球輻射平衡變化，驅(qū)動(dòng)氣候變化。
    然而，太陽活動(dòng)和氣候系統(tǒng)都是高度復(fù)雜的體系，它們之間的關(guān)系也肯定不是簡(jiǎn)單的線性關(guān)系，要尋找這樣兩個(gè)復(fù)雜系統(tǒng)之間的內(nèi)在聯(lián)系是一件非常困難的事。目前，科學(xué)家們僅僅做了一些簡(jiǎn)單的分析，尚未到定量評(píng)估的深度。從科學(xué)概念上說，相關(guān)不一定有內(nèi)在聯(lián)系，即使高相關(guān)也可能是由偶然因素引起的。
    太陽活動(dòng)與全球氣候變化的聯(lián)系，是一項(xiàng)很古老、涉及領(lǐng)域很寬廣的交叉學(xué)科。其研究結(jié)果對(duì)于全球變暖研究有一定參考意義，它告訴人們：太陽活動(dòng)對(duì)地球氣候變化的影響是有待加深認(rèn)識(shí)并需要充分考慮的一個(gè)因素。
    太陽活動(dòng)除了太陽黑子外，還有太陽風(fēng)、耀斑、日冕物質(zhì)拋射、高能粒子等，這些不同的太陽活動(dòng)對(duì)地球氣候是否有影響、會(huì)如何影響、影響程度有多大？這些還需要空間天氣和氣象、氣候?qū)＜疫M(jìn)一步合作來回答。
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