「小冰河期」最新模擬預測,太陽在本世紀中葉將會異常「冷」

作者 | 發布日期 2018 年 02 月 09 日 18:12 | 分類 天文 , 環境科學 , 自然科學 follow us in feedly

下一個小冰河時期?太陽週期變化深深影響地球氣候,當太陽進入活動極小期時往往導致地球某些地區出現低溫現象,比如歐洲曾在 17 世紀發生過小冰期,致使波羅的海凍結,讓瑞典軍隊可以徒步穿越海冰入侵丹麥。現在,美國聖地牙哥加州大學團隊模擬估計出下一個類似小冰河期的極端事件,時間點很可能就落在 2050 年左右。



太陽極小期和太陽極大期是太陽平均 11 年活動週期中的兩個極端期,在「太陽極大期」間,太陽表面可能出現上百顆太陽黑子(sunspot),經常有閃焰噴發,並將數十億噸帶電氣體雲拋入太空中,此時為觀測天空極光的好時機,但強烈輻射卻不利於太空人活動,衛星功能損害、通訊中斷、GPS 接收器發生故障等,也都是太陽極大期間可能發生的事情。

「太陽極小期」則相反,此時太陽黑子數量和閃焰活動很少,有時好幾天或幾個星期都不會有黑子,是從事太空活動最安全的時段,但天空中的極光就相對平淡無奇。目前曾觀測到最短的太陽週期只有 9 年,最長則達 14 年之久。

事實上,美國太空總署(NASA)在去年 3 月 7 日~20 日間,連續 15 天觀察到「如蛋黃般光滑無暇」的無黑子太陽,表明太陽週期持續往極小期邁進中。

▲ 2017 年 3 月 7 日~20 日間,太陽表面完全沒有黑子。(Source:NASA

而歷史上一個最極端事件的代表,就是太陽週期曾在 17 世紀(1645~1715年)看似完全停擺數十年。正常來說,科學家預計 30 年內可以觀察到 4~5 萬個太陽黑子,但 1672~1699 年這段期間卻只有不到 50 個,當時歐洲經歷極低溫度,被科學家稱為蒙德極小期(Maunder Minimum)或小冰河時期。

那時,阿爾卑斯山冰川變得比以前大,波羅的海也凍結成冰,使瑞典軍隊得於 1658 年徒步穿越海冰入侵丹麥。

聖地牙哥加州大學物理學家 Dan Lubin 領導的團隊現在首次模擬估計,當下一個太陽極小期發生時太陽輻射量會發生什麼變化,他們預計到本世紀中葉時,太陽極小期的紫外線輻射量將額外減少 7%,有機會暫緩地球發燒症狀,但長遠看來仍無法阻止人為引起的氣候變遷。

太陽能量減少促使地球發生一連串氣候事件,臭氧層先變薄改變平流層溫度結構,進一步影響低層大氣動力學,尤其是風和天氣模式。這種冷卻效應是不均勻的,比如蒙德極小期間,歐洲雖然異常寒冷,但其他地區如阿拉斯加、格陵蘭南部卻升溫。

Dan Lubin 預測,本世紀中葉再度發生類似 17 世紀中葉小冰河時期的可能性極大(但不一定會那麼極端),因為近期太陽黑子的活動減少,非常酷似過去事件的起始階段,NASA 太陽黑子專家 David Hathaway 也曾在 2009 年指出,這是近一個世紀以來我們所見過最安靜的太陽。

(首圖來源:NASA