太阳输出的变化

自古以来,人们就知道太阳是驱动地球气候系统的主要能源(例如Gilliland, 1989)。raybet雷竞技最新太阳常数的变化是由米兰科维奇预测的,他计算了行星对太阳的引力效应轨道参数地球的一部分。直到最近,人们普遍认为太阳的能量输出是相当稳定的。然而,自1978年以来,基于卫星的辐射计对太阳辐照度的高精度测量显示,太阳常数随太阳活动的相位发生了1-1.5 / mil的变化。这些测量和观测提出了三个基本问题:

(1)能有多大太阳能可变性在更长的时间尺度上?

(2)气候系统对太阳强迫变化的敏感性如何?raybet雷竞技最新

(3)现在和过去的气候变化在多大程度上是由太阳强迫引起的?raybet雷竞技最新

关于问题1,对20颗太阳型恒星的观测显示出明显的活动变化,表明恒星的变化太阳能不能排除1%左右的产出,尤其是在考虑更长的时间尺度时。第二个问题很难回答,因为波长越短,太阳常数的相对变化就越大。此外,大气中的几个过程直接或间接地影响辐射平衡,并可能放大太阳效应。关于第三个问题,越来越多的证据表明,特殊气候条件的时期与极端太阳活动的时间间隔相吻合。平静的太阳期,如蒙德极小期,往往更冷,与地球冰川的扩张同步。宇宙成因放射性核素(10Be和14C)使人们有可能将太阳活动的记录从几个世纪扩展到几千年,并研究近几千年来太阳和自然气候的变化。raybet雷竞技最新

太阳辐射的变化被认为是气候变化的一个重要因素。raybet雷竞技最新太阳黑子,太阳表面的深色区域,是太阳活动变化的指示器。过去两个世纪的太阳黑子观测表明,太阳黑子的周期为11年,较长但不太明显的周期为78年。过往记录太阳的变化包括14C和10Be的宇宙成因同位素的测量。14C的产生可以通过比较树木年轮的放射性碳日期和日历年龄来获得(Stuiver et al.,

10Be的产量可以在冰芯中测量(Beer et al., 1992)。Dansgaard和Oeschger(1989)发现两个记录之间的密切对应可能归因于太阳输出的变化。14C记录的光谱分析表明周期为11年和22年(Hale周期),88年周期(Geisberg周期),200年和2500年周期(Rind和Overpeck, 1993年)。从冰芯(Dansgaard et al., 1984)、海洋芯(Pestieux et al., 1987)、树木年轮(Sonett and Finney, 1990)的研究来看,沉积物(安德森,

1992)和湖面变化(Magny, 1993),似乎有一些经验支持之间的关系太阳输出与气候变化raybet雷竞技最新.蒙德极小期是最近太阳黑子活动减少的时期,发生在小冰期最冷的时期。在蒙德极小期,太阳日照减少约0.25%,相当于全球气温下降约0.5°C。然而,经验证据表明,小冰期的温度下降范围为0.5-1.5°C (Rind和Overpeck, 1993)。这表明必须援引其他因素来解释小冰期的冷却,如北大西洋热盐环流(Stuiver和Brazunias, 1993)。

辐照度随太阳黑子数量的变化而变化,但在11年的太阳黑子周期内,它们对气候的直接影响很小。在过去1000年里,有几次太阳黑子的数量接近于零:沃尔夫(公元1280-1350年)、斯波勒(公元1416-1534年)和蒙德(公元1654-1714年)的极小期。Wigley(1988)将14C异常与整个全新世的冰川波动联系起来。Wigley和Kelly(1990)发现,Rothlisberger(1986)的全球冰川进展与全新世期间14 C浓度之间存在统计学上的显著相关性。然而,他们将结果解释为一个强有力的指示,因为分析中涉及许多不确定性。Karlen和Kuyi-lenstierna(1996)比较全新世气候raybet雷竞技最新随着太阳照射的变化,斯堪的纳维亚半岛的气候也发生了变化。在过去9000年的大部分时间里,他们发现冷事件和<514C异常之间有相当好的对应关系。全新世总体的降温趋势是冰消后的陆地隆起和轨道强迫辐照变化共同作用的结果。Kelly和Wigley(1990)发现温室效应增强对全球平均温度的影响超过了太阳变率的直接影响。在直接观测太阳黑子之前,通过树木年轮测量的放射性碳年和历年之间的差异反映了大气14C浓度的异常(例如Stuiver和Brazunias, 1993;Kromer和Becker, 1993)。

地球轨道参数(主要是岁差)变化引起的太阳辐射变化对全新世全球气候有显著影响(COHMAP Members, 1988)。raybet雷竞技最新在全新世早期,北半球的夏季和南半球的冬季向大气顶部输入了更大的太阳辐射。

北半球高纬度地区的最大夏季太阳辐射约为11000 bp (Berger, 1978),使得在北纬60°处的夏至辐射比目前大7- 8%。全新世期间,夏季日照逐渐减少到当前值。在大约4500bp之前,60°N的最大日照出现在仲夏(6 - 7月)。然而,在4500 - 4000 bp之间,60°N的最大日照变化到夏末/秋季(8 - 9月)(Berger, 1978)。

高分辨率氧同位素记录(主要反映温度变化)GISP2冰芯对格陵兰峰的太阳影响进行了分析(Stuiver等人,1997年)。大气中的14c记录被用作太阳变化的代理,并与从公元818年之后的时期通过厘米级同位素测量获得的氧同位素信号进行了比较。分析表明,在这一千年里,格陵兰岛的气候是由太阳造成的。raybet雷竞技最新与蒙德太阳黑子最小值相关的寒冷区间的气候响应中世纪暖期小冰期温度下降似乎与太阳气候强迫有关。raybet雷竞技最新在全新世的其余时间里,氧同位素记录显示出比14C记录更频繁的波动。因此,在这段时间内,海洋-大气环流对气候的强迫可能超过了其他强迫机制。raybet雷竞技最新

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读者的问题

  • kiros
    太阳变化如何影响气候变化?raybet雷竞技最新
    2个月前
  • 太阳变化通过改变到达地球大气层的太阳辐射量来影响raybet雷竞技最新气候变化。增加的太阳辐射使大气变暖,而减少的太阳辐射使大气变冷。当更多的太阳辐射到达大气时,它会引起更多的大气加热,从而导致全球温度的整体上升。这反过来又会导致更极端的天气事件,如洪水和干旱增加,以及海洋温度的变化,从而导致海平面上升和海洋酸化。相反,当较少的太阳辐射到达大气时,温度就会降低。这可能导致不那么极端的天气事件,但也可能导致其他气候影响,例如极端寒冷和冰冻温度的情况。raybet雷竞技最新最终,太阳变化是影响气候变化的一个因素,其他因素还包括人类活动、自然事件和其他太阳周期。raybet雷竞技最新
    • KISANET
      什么地方的太阳辐射变化最大?
      2个月前
    • 由于入射太阳辐射角度的季节性变化,赤道的太阳辐射变异性最大。当地球围绕太阳运行时,入射阳光的角度随着每个季节的变化而变化,导致世界各地的太阳辐射量有所不同。此外,云层和大气条件也会影响太阳辐射。
      • 玛蒂娜waechter
        什么随太阳输出而变化?
        一年前
      • 太阳输出量随太阳黑子活动、地球围绕太阳的轨道和纬度而变化。