太陽風暴不只造成極光，研究：讓芬蘭變暖冬

當來自太陽的高能量帶電粒子與地球大氣氣體碰撞，並與地球磁場反應時，就會產生美麗的極光，科學家一直想知道，太陽帶電粒子絕對不只創造極光這麼簡單。《科學報告》期刊芬蘭科學家研究發現，極光還會影響冬季氣溫，影響芬蘭冬季用電量。

原本科學家的極光研究聚焦太空，已知當太陽風暴將帶電粒子吹向地球磁極，有可能與衛星相撞並破壞網路連線。然太陽大量高能量粒子會影響太空天氣，也會影響地球氣候，芬蘭奧盧大學太空氣候研究小組一直在研究太空高能量粒子對冬季天氣變化的影響。

研究團隊分析歐洲氣象中心 (ECMWF) 1950~2021 年氣壓、風型和地表溫度，接著分析 1990~2021 年芬蘭每月用電量，並據溫度資料估算早年用電量。研究發現太陽帶電粒子會以多種方式與地球的大氣相互作用。科學家稱，高能粒子沉澱 (EPP) 會造成芬蘭冬天變暖，原因是高能量粒子引起的臭氧消耗會增強極地渦旋，使北歐特別是芬蘭出現溫暖的冬季。

極地渦旋是通常圍繞極地地區循環的強風模式，冬季極地地區以西向東吹的強風形式呈現，當極地渦旋的增強也增強地表的西風。當極地渦旋增強時，芬蘭冬季溫度較高，溫暖的冬季代表取暖需求減少，因此在太陽風暴期間，芬蘭的能源消耗也相對減少。

另一方面，在高能量粒子較弱的冬季，極地渦旋會減弱甚至完全崩潰，使北極冷空氣向南流動，可能導致歐洲和北美等地區的氣溫下降，就是所謂的北極破洞。今年冬天極地渦旋已經破裂過一次，且根據該模型，早在去年夏天就預測極地渦旋可能會在冬季破裂。

科學家表示，太陽與地球大氣層相互作用的方式，特別是它如何向下發射高能量粒子，可以直接影響我們冬季的用電量。對於芬蘭來說，這種「太空天氣」可解釋約 14% 用電量，並解釋高達 50% 用電量年變化，且這種關係從 1950 年代至今一直很穩定。

簡單來說，太陽帶電粒子透過極地渦旋，會顯著影響芬蘭的冬季氣溫和電力消耗，因此強太陽帶電粒子降臨，與芬蘭冬季氣溫較高和電力消耗較低有關，反之亦然。

研究員表示，如果科學家學會如何比現在更長時間範圍預測太陽風暴，並考慮來自太空的高能量粒子對氣候的影響，可能有助預測冬季溫度和電力消耗，最好狀況下，可提前幾個月甚至幾年做出預估。

• Auroras have a surprising link to electricity consumption
• Effects Of Aurora Borealis Reflected In Finland’s Winter Temperatures And Electricity Consumption: Polar Vortex Breaking Up Again

(首圖來源：Flickr/Paul Stewart CC BY 2.0)