太陽-天氣氣候關係

太陽-天氣氣候關係,太陽輻射和太陽活動對地球的天氣和氣候產生的效應。

基本介紹

  • 中文名:太陽-天氣氣候關係
  • 所屬學科:天文學和大氣科學
  • 套用領域:氣象領域
  • 確立時間:1873年
解釋,沿革,

解釋

主要指距地面100公里以下大氣的各類變化過程與太陽活動的關係,這是與天文學和大氣科學有關的問題。
太陽活動是太陽表層各種擾動現象的總稱,包括太陽黑子、日珥、譜斑的出沒和耀斑的爆發等現象。這些現象和太陽磁場密切相關,一般以太陽黑子數表示。太陽活動強,黑子數增多,同時紫外輻射和微粒輻射加強,太陽活動對100公里以上高層大氣的影響,研究較多,但怎樣影響100公里以下的天氣和氣候,則長期處於探索之中。

沿革

1852年,瑞士天文學家R.沃爾夫研討了蘇黎世城氣候和黑子相對數的關係。
1873年,德國氣象學家W.柯本研究了熱帶氣溫和太陽活動的關係。從此,太陽-天氣氣候關係,才正式成為氣象領域的研究課題。
1976年,世界氣象組織第28次執行委員會作出決議,確認了該課題的重要性,並為區別於日-地關係的普遍含義,特稱為太陽-天氣氣候關係。在太陽活動對氣候變化的影響方面,已做了很多統計研究。如氣象要素多年變化與太陽活動的11年和22年周期之間的關係,大氣環流與太陽活動80多年周期的關係。其他如耀斑爆發後對氣溫和氣壓的影響,行星際磁場的扇形邊界與北半球渦度面積指數的關係,光斑發生後對鋒系位置和雷暴活動的影響,也進行過一些研究。物理氣候模式表明,只有當太陽常數起碼有1%的變動時,才有可能引起全球性氣候變化。但迄今觀測的結果或太陽物理的有關理論分析,都不能證實太陽常數有過1%的變化,因而提出各類假說。
例如:擾動下傳假說,構想太陽風在高層大氣注入的能量與焦耳熱效應,通過各層大氣的一系列耦合過程,逐漸下傳至低層大氣;觸發假說,則認為直接能量耦合,不足以驅動低層大氣的運動,應有某種觸發機制。觸發假說強調太陽活動以某種方式調整驅動大氣環流或氣候變化的能量體制。
20世紀60年代以來,衛星觀測在近地空間發現了太陽磁場的扇形結構,當磁場扇形邊界掃過地球時,引起亞磁暴,它的帶電粒子滲入地球磁層,類似高能粒子沉降事件。這種事件同100公里以下大氣的能量交換有關。但這些觀測到的變化能否影響天氣氣候,影響程度如何,尚在探討階段。有些科學家認為太陽同天氣的統計結果受地理條件的影響頗大,不能表征全球性的特徵。

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