地球大视野 >>走出误区
太阳上的风波
《新观察》,1960年5月1日
报纸消息:欧洲一项新研究指出,太阳才是地球暖化的“元凶”。由此想起我在1959年和1960年写的几篇文章,已有此意,并因此而罹文字之狱,便选了《地球的冷暖》和《太阳上的风波》两篇,连同相关新闻一并发出。用以说明,还是荀子说的对:天行有常,不为尧存不为桀亡。--陶世龙,2005年2月3日
今年的天气如何?
去年天气很坏,暴雨、台风、干旱在世界各地屡屡出现。
在北京,从7月下旬到8月中,几乎天天下大雨,广东、华北、东北南部、台湾、西藏都先后发了大水;国外如巴基斯坦、克什米尔、印度、锡兰、日本、巴西、西德、奥地利都有暴雨成灾,像奥地利的一次暴雨竟连续下了四十几个小时。
与此同时,另一些地方却经常是烈日当空,久旱望云霓;我国关中盆地和黄河下游以南、南岭和武夷山以北的地区,遭受了少有的干旱,连黄梅时节也变成了艳阳天气;在国外,西欧的旱象也很严重。
总之,去年天气不好,今年又将如何呢?
最近,北京天文台筹备处观测到太阳表面中心出现了一大群黑子,面积和三十八个地球相当,4月1日在黑子中又两次出现了耀斑。这些现象预示着气候可能继续反常。
为什么这样说呢?太阳远离地球约一亿五千万公里,这不是有点风马牛不相及么?然而许多事实证明确实有某种联系。去年便 是太阳上黑子特别多的一年,7月10日和14日紫金山天文台也两次观测到黑子群中出现了耀斑。
许多例子表明,每当太阳上黑子很多或是出现耀斑的时候(耀斑常在黑子多处出现),地球上气候总要发生点不平常的变化。
1957年6月2日,太阳上出现了一个特别明亮的耀斑,此后不久,西欧遭遇了空前的酷热,伦敦球场的看台热得可以煎鸡蛋;像北京在去年7月30日下的大暴雨在1883年也发生过,那年太阳上的黑子正好也是很多;1958年年初,西欧受到猛烈的暴风雪袭击,这样的暴风雪在1947年也曾发生过,而这两年又都是太阳上黑子极多的年份。
个别的例子还不能说明问题,也许不一定可靠,但是树木的年轮所作的记录提供了有力的证据。
我们知道,气候暖,雨水多,树木就长得快,那一年它的年轮也一定比较宽;在相反的条件下便比较窄,年轮的宽窄反映了气候的变化。有人搜集了上千段树木来研究,发现它们的年轮是从窄到宽、从宽到窄周期性地变化的,每一个周期大约是十一年。
天文学家的纪录表明,太阳上的黑子也是从极多到极少、极少到极多周期性地变化的,每一个周期恰好也大致是十一年!
太阳上发生的事情一定与地球的气候有某种联系。
地球—太阳,天涯若比邻
“海内存知已,天涯若比邻”太阳正是我们的知已,虽然相隔很远,但我们时刻感到它的温暖;它是地球上光和热的泉源、天气的主人、生命的原动力。太阳上发生了风波,怎能不波及地球,但是在我们的脑子中往往把太阳当作不变的“长明灯”,似乎天天都发出同样多的光和热,因而虽然气候有了大的变化,还是容易忽略太阳的影响,只从地球本身找原因,这当然得不到圆满的答案,因为太阳上经常是一波未平一波又起,从来没有停止过运动。正像罗蒙诺索夫在两百多年前所描述的,那里是:
火焰的浪涛急速翻滾,
汪洋的火海一望无边。
在太阳的表面,温度大约有六千度,六千度!任何物质都变成了气体,这时的气体很轻,轻到二十万公方才重一公斤;从太阳表面深入约七十万公里,达到了太阳的中心,这里温度更高,高到两千万度!也有认为是一千二、三百万度的,但是中心的压力大,气体便变密了,同样是二十万公方,重到了十八万万公斤,这样一团高热的气体,内外又如此不平衡,哪能平静无波?
通过望远镜,我们可以观测到太阳表面是明暗相间,好像铺满了许多米粒,这是灼热的气体海洋掀起的波涛,明亮的米粒就是波峰,一个米粒的面积竟可以有青海省那样大甚至更大,它们迅速地出现和消失,可以想见这宏伟的波涛是多么汹涌,然而这在太阳上不过是“风乍起,吹皱了一池春水。”黑子的出现才是风暴的到来。
黑子是风暴卷起的旋涡,旋涡中的物质运动的速度达到每秒一两千米,而地球上每秒三十米左右的大风就已经非常罕见。旋涡中的温度比周围低,所以显得黑,中心更黑,其实它并不黑,温度仍有四千五百度。风暴不可能长期在某处存在,因而黑子的寿命多数不到一天,也有能维持几个月到一年的,个别的存在了十八个月。
黑子的活动可谓剧烈了,然而和耀斑爆发比较起来,又不过是小巫见大巫,耀斑是在太阳色球层中出现的爆发现象;从地球上望去,这时那里突然变得特别明亮!色球层在日全蚀时可以看到,这是太阳表面艳红色的一层,经常吐出许多红焰,好像跳动的野火,这里发生的爆发,威力往往相当若干万个氢弹爆炸,能使太阳表面气流的运动速度达到每秒数百公里。浪头掀至数十万里乃至百余万里的高空。但是,耀斑的寿命更短,最短只有一、二十分钟,最长也不过几小时,同时,它并不经常出现。
黑子多、或耀斑出现时,太阳发出了较多的光和热,这个变化对太阳来说是极其微小的,虽然黑子群和耀班的面积可以比地球的面积大几十倍,但仍仅占太阳面积的千分之几,因此增加的光和热有限,有的科学家认为不超过百分之一,不过这已足以引起地球上气候的变动,特别当黑子、耀斑对准地球的时候,就像探照灯照准了目标一增,影响就更大。特别感到影响的是地上二十到二十五公里高处的大气,那里的臭氧特别多,臭氧能够大量吸收紫外线,而黑子耀斑正使太阳发射出的紫外线特别增多,于是高空骤然变暖了,大气内原来的秩序也破坏了,气流“疯狂”了似地违反常规运动;冬天造成了暴风雪,夏天造成了台风暴雨----, 而总的说来,在此时期地球上要比平时暖和些,雨水也多一些,植物的生长因而加快。这就是我们为前面许多问题找到的答案。或者,说得更确切些,它是我们要找的答案的线索之一。
太阳上的风波不只是给气候带来影响,当耀斑可大群黑子出现后几分钟,地球上的短波无线电通讯会突然中断。再过十几二十小时,磁针便会狂乱地摇摆跳动,有线电报、电话有时也会失灵,甚至高压电线也受到破坏,与此同时,许多地方看到了美丽多采的极光。
原来耀斑和黑子除了使紫外线发射得更多,还将大量带电微粒,以每秒一千公里以上的高速抛向地球。地球最外层的大气叫电离层,电离层能够反射无线电波,使短波传播很远,现在大量紫外线和带电微粒突然来到这里,它们都能使电离层发生扰乱,失去反射作用,于是无线电波漏向宇宙深渊,因而音信 然。极光的发生则是带电微粒与这里的稀薄的大气相碰撞的结果。
带电微粒在大气中运行,形成一股电流,电流能使它经过的空间具有磁性,这个空间叫做磁场,地球是个大磁体,本来有自己的磁场,现在突然受到了干扰,于是乎地球的磁场天下大乱,指南针像打了摆子,这种现象叫做磁暴。强烈的磁暴能使电线产生电流,这时有线电讯、输电工作等就会受到破坏。
太阳上的风波就是这样与我们息息相关,而且从近数十年来的情况看来,活动有加强的趋势,今年按太阳活动周期性加强的规律,本来不应是黑子特别多的一年,最近观测到的现象很可能是反常的,这就不能不怀疑它同气候转暖有关了。
(原载1960年5月1日出版的《新观察》1960年第11期,署名为石工,除删去最后几段与主题无关的文字外,基本保留原状。)
[附]媒体报道
欧洲新研究指出:太阳才是地球变暖“元凶”
南方网讯 欧洲一项新研究指出,太阳才是地球暖化的“元凶”,因为阳光在最近60年比过去1000年的任何时候都燃烧得更猛烈,使地球变得越来越热。
据香港文汇报引述英国媒体报道称,在过去20年,全球平均气温上升了约摄氏0.2度。根据1860年以来收集的全球天气纪录,1997年、1998年和2002年是历年来最炎热的年份,科学家广泛相信地球变暖是天气反常的原因。
大部分科学家同意石化燃料排放的温室气体,使地球在过去数十年暖化,但亦有科学家怀疑阳光较前猛烈,也可能导致全球气温上升。为确定太阳对地球暖化的影响,德国马普太阳系研究所所长索兰基教授负责进行一项测量太阳黑子的研究。
太阳黑子数目增加
研究小组调查太阳黑子在过去数百年的数据,发现太阳黑子数目减少标志地球出现寒冷时期,可历时50年。但太阳黑子的数目在过去100年增加,与此同时,全球气温亦持续上升。此外,科学家亦比较1991年在格陵兰岛搜集的冰芯样本数据,发现新近样本含有超过1,000年来最低的铍-10水平。铍-10是一种由宇宙射线产生的微粒,当来自太阳的磁能增加,在地球大气压的铍-10亦会减少。因此德国和瑞典的科学家认为阳光较前猛烈,是引致最近全球气候改变的原因。
索兰基尚不知道导致太阳较前猛烈的原因,以及该周期将历时多久。但他表示虽然阳光在过去20年较前猛烈,却并未足以引致气候改变,他相信臭氧层和云层上的日光较猛烈,对气候改变的影响,更甚于日光本身。索兰基认为,阳光较前猛烈和温室气体水平上升,均导致地球温度改变。
编辑:王秀
作者: 来源: 中国新闻网 时间: 2004-07-19 10:59:01还有一篇未解之谜:地球气候变化正重演5200年前历史?(作者:杨玲 ,2005-01-12 ,原始出处:国际先驱导报 )内容相似,不在此转发了。