太阳活动影响气候的放大过程之时空选择性

太阳是形成地球气候的原始驱动力之一,但太阳活动变化对气候的影响究竟有多大,其机制和途径是什么,是否存在放大效应,一直是有争议的一个问题。结合国家重大科学研究计划"天文与地球运动因子对气候变化的影响研究"一些研究进展,综合归纳了太阳活动变化对气候系统一些关键环节的影响和作用,阐述了气候系统对太阳活动的响应具有显著的时空选择性。指出太阳活动通过季风活动通道,可能将太阳活动对极区和西太平洋热带对流区的影响放大,并最终影响全球气候。     

太阳黑子与气候

(一)科学家们已初步认识到太阳表面的现象对毫球表面的气候有哪些影响。 (二)从全世界看,至少在某些地域出现气候正在变化的征兆。 (三)非洲和印度这个带状地带,自1956年以来平均年降雨量逐渐减少,结果旱情一年比一年严重。 (四)很多科学家正在研究地球上的气候变化和太阳表面发生的情况有什么关系。 (五)一位美国学者说,有四个行星象对地球气候有影响一样,也对太阳有一定影响。 (六)关于地球上的气候长期变化的证据,数十年来正在搜集。 (七)从1965年起,北半球气候带全部图案似在向南移动。比较稳定的降雨带向回归线附近的干燥地带移动。(八…     

地球自转速率变化对气候的影响

引起气候变化的可能机制包括:由于太阳变化引起地球轨道变化的摄动效应、火山活动、地壳构造的运动、太阳输出的变化、冰川活动以及海洋反馈。而在一个几百万年这样的时间尺度里,对于气候变化有重要影响的因子则是地球自转周期的增长,但这一因子目前尚未受到普遍的重视。这种增长是很小的(～2.5毫秒/百年),并且正在延续着。现在已经知道地球自转速率对于大气和海洋环流有决定性的作用,因此必然会影响到气候变化。所以研究地球自转速率变化对于古气候演变的影响并检验这种推断是否符合已知事实,是很有意义的。     

第80页评刊 来信截至2014年10月15日

<正>@huangct作为天文爱好者、气象工作者,看到"天文因子与气候变化"这个专题还是很有兴趣的。主编语提到地球所接收到的太阳辐射能量可以通过太阳总辐照度(TSI)进行量化,而TSI会受到太阳黑子、光斑、耀斑、谱斑、日珥和日冕物质抛射等太阳活动影响而发生改变,而文章《海洋热含量对太阳总辐射11年周期变化的响应》也提到TSI随太阳黑子数有周期变化。这些介绍的都是太阳内部变化改变TSI从而影响气候的变化,而地球绕太阳公转运动中会受到其他大行星的引力干扰使轨道参量变化,这样也会有地球接收太阳辐射的日照     

太阳活动的变化与地球天气

一、前言在最近四年中,关于地球天气与太阳(或太阳风)变化之间关系的研究已经得到加强。有关这方面的大部分研究工作,根据时间尺度可分为三类: (1)与太阳输出长期变化相关的几百年至几千年的气候变化; (2)与22年太阳周期相关的气候变化; (3)与太阳短期活动相关的时间尺度为几天的天气变化。不论哪一种时间尺度,都还没有定论性结果表明太阳-天气之间的相关关系,但却有足够的证据表明进一步研究是有意义的和有价值的。最有说服力的证据是有关气候长期变化方面的证据,这种长期气候变化可能与低于全部观测到的     

太阳常数测定情况进展

1 引言太阳发出的辐射对于地球上所有的生命来说都是至关重要的。地球上的天气、气候则完全受其入射量及其与地球大气、海洋和陆地相互作用的制约。地球接收的太阳能哪怕只有千分之一的变化,但只要是持续不断的,就会对天气、气候产生重要的影响。也     

行星与气候关系研究评述

行星与气候关系的研究由来已久,迄今已在多个方面取得进展:行星长期摄动可使地球轨道参数发生变化导致冰河期和间冰期的重大差别;九星地心会聚的力矩效应可引起历史气候的百年和千年振动;行星的短期效应,通过它与月亮(或太阳)、地球成直线时的非经典引力效应而触发天气变化;还可能存在行星日心会聚对太阳活动的触发或调制作用再影响地球气候;以及行星近地效应等方面.至于"行星对应区"方法,则其统计关系是不显著的.还须看到,行星与气候关系仅是天文气象边缘领域研究的组成部分之一.     

从地球系统的观点看气候突变

在地球的气候史中,经历了许多次气候突变事件。这些突变对地球表层系统的演变与进化产生了巨大影响。随着全球气候变暖的持续发展,人类赖以生存的气候环境正在经历重大变化。如何科学地理解和认识这些变化,尤其是气候突变。是人类寻求对策,应对气候变化,保护自己持续发展的科学基础。文中从地球系统的角度对气候突变的科学问题进行了探讨,认为对气候突变的研究不应仅局限于大气圈,而应该对地球系统的整体变化进行研究。     

太阳常数、火山灰和长期预报

地球上一切风云变幻的总能源在于太阳。如果从太阳辐射出的能量通量有所变化,则地球上的天气气候势必出现相应的演变。过去一般认为,在地球距太阳一天文单位处,在没有大气吸收的情况下,垂直于太阳光束的单位面积上、单位时间内所接收的太阳辐射能量是不变的,因而称之为太阳常数。但1970年前,对它的估计有相当出入(1.92—     

根据孢粉分析推断上海地区近六千年以来的气候变迁

气候变迁是一个引人关心的问题,也是一个复杂的问题。气候也和其他自然现象一样,处于时刻的变化之中。正如恩格斯所指出:“整个自然界,从最小的东西到最大的东西,从沙粒到太阳,从原生物到人,都处于永恒的产生和消灭之中,处于不断的流动中,处于无休止的运动和变化中。”气候也遵循这一自然界的普遍规律,处于无休止的运动和变化中。几亿年的地球气候是以温暖和寒冷交替变化,人类出现以后地球气候也是处于不断的变化之中。     

太阳活动的变化与全球温度

人们早就猜想到太阳活动变化对地球气候有影响，并且许多相关分析也指出了这种联系，但在多数情况下，相关很少具有统计意义。然而，最近的结果指出地球气候的变化与太阳活动有强相关。发现对流层和平流层上部温度与太阳１０－１２年周期有同步关系，在更长时间尺度上，发现全球温度，特别是北半球陆面气温与太阳活动的长期变化有几乎理想的相关。太阳活动并不能仅用一个参数来表示。不论是１８６０－１９９０年的仪器温度记录，还是     

太阳活动对地球气候和天气的影响

本文介绍近年来太阳活动对地球气候和天气影响方面的主要研究成果。包括四个关键的问题:(1)太阳活动与地球系统的能量收支;(2)太阳活动对地球气候的影响(包含气候变化、温室效应、火山);(3)太阳活动对季风和天气的影响与(4)太阳活动的变化会造成地球的长期寒冷气候吗?通过对上述问题的阐述,可以深入认识太阳活动对地球气候和天气影响的事实与机理,以及对未来地球气候可能变化的前景,从而为认识地球气候和天气变化的原因和驱动力提供更全面、更深刻的认识。     

太阳亮度变化不足以解释全球性升温

按照Peter Foukal的综合性研究，美国、瑞士和德国科学家的研究与计算表明在过去1000年中太阳亮度的变化对地球气候只有微小影响。该文发表在2006年9月14日的Nature杂志上。该研究的合作者之一NCAR的Tom Wigley指出，过去100年中由人类活动导致的气候变化远远超过太阳亮度的变化。     

二维能量平衡模式中极冰对气候的影响——参数敏感性分析(二)

本文应用一个非定常的二维能量平衡气候模式,用数值解方法研究了极冰-温度-反照率的反馈对气候的影响问题。计算表明,定常解是确实存在的。与国外一维模式的结果不同,对应于观测的太阳常数,只能得到唯一的现在气候解。若出现小冰河期(即冰界在50°N左右),则太阳常数要比现在的值减小17％左右。同时发现各种参数值即使改变±20％,这种冰界纬度对太阳常数的变化也不敏感。这表明,现代气候对于太阳常数的变化,是处于相当稳定的状态,而气候状态对参数的依赖性,以热量的垂直湍流交换系数和对辐射的吸收系数为最重要。这也说明了能量的垂直输送过程在决定气候状态中是起重要作用的,而这恰好是国外一维能量平衡模式所没有考虑的过程,因而必然会得到不同的结论。     

全球变暖与气候突变

1气候突变、翻转点和不可逆在古气候和历史时期气候变化中有时会发生气候突变,近几十年全球明显变暖,引发人们对是否会发生气候突变的关注。对气候突变与翻转点和不可逆有许多定义,根据IPCC报告,气候突变(abrupt climate change)是指气候从一种稳定态(或稳定持续的变化趋势)跳跃式和快速地(几十年或更短)转变到另一种稳定态(至少稳定几十年或稳定持续的变化趋势)的现象,对人类和自然系统产生严重干扰。它表现为气候在时空上从一个统计特性到另一个统计特性的急剧变化,或地球系统非线性响应。     

日照迹线位置移动原理和软件设计

根据地球自转和绕太阳公转轨迹规律,分析了黄赤交角、太阳赤纬、经度和太阳高度角对日照迹线形成的影响,解释了春分、秋分、夏至、冬至几个具有代表性日期日照迹线形成的规律,阐述了暗筒式日照计日照迹线位置随季节变化的原理。地球运动轨迹固定,以地球作为参照物,地球相对静止,太阳围绕地球转,太阳光在无任何遮挡的情况下,每日的日照迹线可严格求出。用严谨的理论依据,导出日照迹线公式,并设计出软件,每日日照迹线可任意全真显示。     

全球增暖的另一可能原因初探

太阳是地球流体(大气和海洋等)运动的最终能量源,地球环境,尤其是气候的变化不能不与太阳活动有关.目前,普遍将全球增暖归结为温室气体含量增加所导致的温室效应的加剧,这无疑是有一定依据和有道理的.但从科学上来讲,人类活动所引起温室气体增加的影响,并非是唯一原因.基于已有的一些研究结果,从太阳活动的观点所进行的初步分析表明,太阳活动也可能是引起近世纪全球增暖的另一个重要原因.太阳活动的影响主要包括太阳辐射的直接影响和引发地磁场变化的间接影响两个方面,地球磁场的变化将可通过动力过程和热力过程而影响大气环流和气候的变化.     

编辑选编

<正>太阳活动年代际变化对现代气候影响的研究进展——《地球科学进展》2013年第28卷第12期太阳活动对现代气候变化尤其在年代际尺度的影响和贡献是亟待认识的科学问题之一。肖子牛等撰文回顾了近年在年代际尺度上太阳活动影响地球气候的新观测证据,侧重阐述了太阳总辐射、紫外辐射和宇宙射线影响气候的途径和气候系统响应机制的细节,以及对其评     

太阳活动对天气气候的影响

1977年12月在旧金山举行的美国地球物理学会上,不少科学家指出天气的变化受太阳活动的影响。斯坦福大学的J.M.Wilcox指出:当一条太阳扇形边界线(Solar Sector boundary)掠过地球后一天,北半球大气的涡度量就下降。由于太阳自转周期是27天,所以实际上这个行星际磁场的4个扇形区也被带着转一周。相邻的扇形区具有相反的极性(磁性不是指向太阳,便是背向太阳)。太阳扇形区之间的边界线约每7天掠过地球一次。统计结果表明,这样掠过与涡度量的减少有相关。Colin Hines的分析也证实这一点。     

中国地区大气臭氧变化及其对气候环境的影响——国家自然科学重大基金项目

中国地区大气臭氧变化及其对气候环境的影响———国家自然科学重大基金项目“中国大气臭氧变化及其对气候环境的影响”是国家自然科学基金在“八五”期间由地球科学部与化学科学部联合设定的重大项目。该项目于１９９４年开始执行，预期于１９９７年１１月底结束。项目主...