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2013 年 10 月 15 日

太陽系的前世今生 (288):太陽黑子周期對地球的影響

影像提供 : Robert A. and RohdeMerikanto
文字提供 : 陳輝樺 (NMNS )  

說明 :太陽活動 」 (Solar variation)一詞是指太陽發射出的太陽 輻射 在總量上的變化。 其中涵蓋有周期性的變化和非周期的波動,周期的變化已知的主要是約 11 年 太陽黑子周期 。 氣候科學家最有興趣瞭解的是太陽活動的變化 地球 造成的影響。 不過,依據太陽總輸出的觀測數據評估, 太陽黑子 極大期峰頂與極小期谷底 的差異約 1.3 W/m², 僅佔在 地球大氣層上層表面 接收到各式各樣太陽輻射 (Solar radiation) 的平均值 1,366 W/ m² 0.1% 之差異而已。 雖然其他來源的資料建議,太陽輻射變異和火山作用的組合可能是造成一些氣候變化起因。 上圖示自 1400 年以來太陽的活動統計圖,黑子數量和由 宇宙射線 產生的鈹 (10Be) 同位素數量對照, 顯示有著密切的正相關性,且鈹同位素的數量增減在時間上會略落後於黑子數量的變化。

        雖然 太陽輻射 總量上,在最近周期變化中的變異量只有約 0.1%。 但是在 波長 200 ~ 300 nm 紫外光 輻射上,從極大期極小期有大約 1.5% 的變化。 這些紫外光輻射照度的增加造成高臭氧 (O3) 產生,導致同溫層 (Stratosphere,或稱平流層) 的熱化和在同溫層和對流層風系的位移。 另有文獻指出,1645 ~ 1715 年間的蒙德極小期 (Maunder Minimumprolonged sunspot minimum) 紫外線 增加了約 3%

        依據史波樂定律 (Spörer's law) 11 年周期模型的預測, 顯示在從 11,700 年前開始、一直持續至今的最年輕的地質時代「全新世」 (Holocene), 曾經出現過類似的情況來推測在未來的數個世紀內, 氣溫將斷斷續續的略微增溫,並在 500 年之內逐漸進入小冰期的狀況。 這種較低的溫度也許會從現在起回歸,然後跟隨著大約 1,500 年的高溫期,情況與全新世早先的高溫期相似。

明日主題 : 太陽系的前世今生 (289):400 年來的太陽黑子觀測史
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