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你被冻哭是因为太阳沉默了?“小冰期”了解一下

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发表于 2018-12-29 17:32:33 | 显示全部楼层 |阅读模式
  来源:科普中央厨房 | 北京科技报

     新媒体编辑/房永珍 供图/视觉中国  

     文/记者 李鹏 编辑/陈永杰

     采访专家:

     张 军(中国科学院国家天文台太阳磁场和太阳磁活动研究团组首席研究员)

     祝从文(中国气象科学研究院研究员)

     吴正华(北京市气象局研究员)

     被冻哭!这几天我国大部分地区大幅降温。NASA警告更寒冷的冬天正在到来。这是因为地球即将进入历史上又一个“小冰期”时代?

     简直要被冻哭!受频繁活动的强冷空气影响,12月28日至31日,我国西北地区东南部、青藏高原中东部、淮河以南大部地区将先后降温6~8℃,其中, 湖北西南部、湖南西部和南部、贵州大部、广西大部、广东中西部、云南东部、重庆东部、西藏东部、川西高原等地的部分地区降温8~10℃,局地超过12℃。

     在北京,气温从12月上旬开始一路走低。12月28日,北京的最高气温仍仅有-3℃,最低气温-11℃,天寒地冻之感丝毫未减,且这样全天冰点以下的寒冷还将持续至31日,冰冻模式将伴随公众跨年。

     中国天气网在2018年最后几天,推出权威的全国冻哭预警地图,提醒大家未来三天(28-30日),全国8成以上区域气温将创新低,伴随北方大风和南方雨雪寒冷加倍,快看看你哪天会被冻哭。


▲中国天气网还推出权威的全国冻哭预警地图(图片来源:中国天气网)
     美国国家航空航天局(以下简称NASA)不久以前也发出警告,更加寒冷的冬天正在来临并将带来创纪录的低温。有研究认为,这可能意味着地球即将进入历史上第二个“蒙德极小期”(即知名的明朝小冰河时期)。这一说法靠谱吗?

     太阳活动正在步入极小期

     说到冰河,很多人脑海中可能会浮现出这样的画面:一望无际的冰川,猛犸象、剑齿虎、钻木取火的远古人类……这是美国电影《冰河世纪》中的镜头,讲述的是发生在2万年前的“冰河世纪”的故事。


▲美国电影《冰河世纪》中动物们生活在冰天雪地的环境中(图片来自网络)
     但是,NASA不久以前发出警告,更加寒冷的冬天正在来临并将带来创纪录的低温。NASA研究发现,太阳表面一些原本应该有的太阳黑子2018年的最后几个月活跃度极底,有时甚至全都消失了,并且在2018年的大部分时间里,太阳上的黑子都很少,这是太阳活动趋于低潮的一个显著特征。

     据NASA计算,太阳预计将在2019年或2020年达到“太阳最小点”。研究人员表示,现在太阳黑子的消失速度快于预期,目前的太阳活动周期可能会比之前预想的更快结束。太阳活动极小期可以增强对空间天气的影响,干扰通信和导航,甚至造成太空垃圾积聚。


▲NASA科学家预告,太阳活动极小期可以增强对空间天气的影响,干扰通信和导航,甚至造成太空垃圾积聚(图片来自网络)
     “2018年的太阳黑子活动消失现象并不奇怪,这种周期性变化与气候变化的关系也还缺乏充分的证据。”中国科学院国家天文台太阳磁场和太阳磁活动研究团组首席研究员张军对于NASA的警告提出自己的看法。


▲美国宇航局太阳动力学观测卫星(SDO)上的照相机捕捉到了一幅诡异而静止的太阳表面的画面,图中显示的是一个空洞洞的橙色球体,这幅非凡图像的产生是由于恒星磁场中缺乏太阳黑子活动造成的(图片来自网络)
     张军多年来一直持续关注和研究太阳的磁场活动状况,他表示,太阳黑子一般以黑子的数目表现出周期性的变化,变化周期大约是11年左右。2008年,太阳黑子处于上一个周期的活动最弱期,根据太阳运行规律推算,2018年-2019年的太阳黑子活动也是第24周的低潮期。

     不过,科学界很多人认为太阳活动另外一种更大的变化周期值得警惕。科学研究认为,太阳活动从1920年进入一个太阳活跃期(一般称之为现代极大期),到2000年已经持续了80年的时间,一些专家从地球温度近10年来的变化分析认为当前可能太阳活动的极大期正在结束,并开始向“蒙德极小期”转换。而这种极小期被科学界认为是小冰期产生的直接原因。

     “小冰期”又要来了?

     “小冰期”概念首先由美国科学家弗朗索瓦-埃米尔·马泰于1939 年提出,大约从15世纪初开始,全球气候进入一个寒冷时期,通称为“小冰期”,小冰期结束于20世纪初期。由于这一时期在我国正好是明清时期,因此在中国也称为“明清小冰期”。

     不过根据NASA的定义 ,“小冰期”指1550年到1850年之间全球气温显著偏低的时期,主要是与之前的中世纪暖期作比较。“小冰期”的成因目前尚不十分明确,主流的说法是与地球轨道变化、太阳活动偏弱以及大规模火山爆发等有关。由于地球轨道变化与大规模火山爆发发生的概率很低,太阳活动偏弱就成了一种占据主导地位的观点。


▲17世纪和18世纪,英国的冬天常常特别冷,这个时期被称为“小冰河时代”。这些即兴展会提供了各种各样的娱乐活动。图为1683年,伦敦的泰晤士河上的弗罗斯特博览会(图片来自网络)
     根据历史记录,从1645年到1715年,太阳活动处在一个漫长的平静期,几乎没有太阳黑子出现的记载。这段时期也被称为“蒙德极小期”,正好对应1645-1715年的极寒期。

     目前太阳活动正在减弱的情况或许意味着太阳活动正在走向新的“蒙德极小期”。在此期间,地球最上层的空气就会冷却收缩,从而导致地球降温,这也是太阳活动影响地球的最重要方式之一。

     有科学家认为,太阳活动的减弱可能对地球的天气产生一些影响。一些更为悲观的科学家认为地球会在不久后经历一次小型的“冰河时代”。

     由于太阳活动最小值与“小冰期”之间的关联仍然比较含糊,张军对上述预测依旧保持了十分谨慎的立场。他表示,太阳活动周期与我们地球天气之间的联系仍有待确认,太阳活动极小期是否意味着地球变冷仍然不能完全对应。

     北京市气象局研究员吴正华表示,这几年欧亚的极寒天气与地球北半球异常的大气环流具有很大的关系,而这种状况的出现则是北极涛动出现了异常。冬季,由于北极上空的高气压、寒带喷射气流都被挤压到比以往更远的南部地区,从而造成了北美洲、欧洲和中国出现极寒天气。地球北半球异常的大气环流与太阳活动又是什么关系?目前还缺乏十分权威可信的研究。

     中国气象科学研究院研究员祝从文说,虽然他们的研究也显示近10多年全球气温出现了下降的趋势,但仅仅用10年趋势预估地球未来几十年甚至是百年的温度变化是不合适的,其次不同的时间起止点和时间长度,就有可能得出不同的结论,例如统计计算1975年-2008年34年的月平均全球气温,则发现气候变化的结果为每10年增暖0.17℃,地球依旧在持续变暖。

     1500年一次的气候变化周期

     地球即将进入“小冰期”的研究结论也面临着科学研究上的一些冲突,丹麦的威利·丹斯加德教授与瑞士的汉斯·奥斯切格教授在1984年发表的一篇论文指出,每隔1500年地球就有可能进入一次冰河期。


▲一群彗星在一万三千年前袭击了地球,导致小冰河时代的来临,猛犸象等大型凶猛生物被灭绝。图为艺术家绘制的复原图(图片来自网络)
     1957年,苏联在南极建立了东方站。1987年东方站取出的冰芯也显示了过去40万年里存在1500年的气候变化周期。此外,研究人员通过对广布在北大西洋、南大西洋、马尾藻海和阿拉伯海等海域中的海底沉积物的研究,也再次证实存在1500年的气候变化周期。

     由于发现了地球气候变化的1500年周期,丹斯加德、奥斯切格和法国极地技术研究所负责人克劳德·洛里斯三人共同获得1996年的泰勒环境成就奖。

     太阳黑子的辐射变化也提供了地球冰期有1500年周期的证据。一位叫做杰勒德·邦德的古海洋学家在2001年11月的美国《科学》杂志发表的报告指出,在过去的1.2万年里,北大西洋北部气候随着太阳活动的消长已经发生了9次冷暖更替。

     根据1500年周期,在过去150年地球进入了一个温和的气候温暖期,而且这一温暖期将持续几百年时间。这与现在地球趋向变冷的新研究结论相冲突。

     现在科学界的众多科学家依旧在讨论地球变暖及给地球和人类带来的影响。一些科学家认为,就是地球趋向变冷,地球百年以来不断加剧的全球变暖也将抵消地球变冷的情况。

     不论变暖还是变冷,面对长周期气候变化,人类完全处于被动状态,这才是最让人忧虑的。

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