Malamig at aktibidad ng araw: ang mga kosmikong linya ng panahon ng mundo

Pangungusap: Hanapin ang ugnayan sa klimatikong kaguluhan

Ang tanong kung anong epekto ng aktibidad ng araw sa mga panahon, lalo na sa kasalanan ng malamig, ay isa sa pinaka-kagiliw-giliw at pinakadiskusyon sa kasalukuyang siyentipikong klimatolohiya at heliophysics. Sa pangkaraniwang antas, madalas nating marinig ang mga pahayag tungkol sa ugnayan ng «solar storms» at abnormally mababang init. Gayunpaman, ang panoorinang siyentipikong larawan ay mas masugid: ang direktong at walang hanggan na epekto ng solar flares o ng bilang ng Volta sa temperatura sa kinabukasan ay mito. Ang paksa ay tungkol sa mahinang ngunit statistikong mahalagang ugnayan sa pangmatagalang sirkulo at sa pamamagitan ng malalim na serye ng prosesong atmosferiko. Ang paghahanap ng mga ugnayan na ito ay isang detektib na may maraming tagahabang: ang magnetosphere, ang stratosphere, at ang oseanikong tubig.

Aktibidad ng araw: pangunahing tagapagpahiwatig

Ang pangunahing tagapagpahiwatig ng aktibidad ng araw ay:

Bilang ng Volta (W) — isang indeks na isinasaalang-alang ang bilang ng solar spots at kanilang mga grupo. Nagpapakita ng 11-na taon na sirkulo ng aktibidad ng araw.

Solar wind — ang daloy ng nagkakahawak na partikulo (halos proton at elektron), na ang bilis at konsistensya nito ay nagbabago.

Ultra-violate (UV) at rontgen na paglilimbag — malamig na dumami kapag may solar flares.

Galaktikong kosmikong liwanag (GKL) — ang mataas na energetikong partikulo mula sa labas ng Sistema Solar. Ang daloy nito ay anti-correlated sa aktibidad ng araw: sa taon ng maksimum ng araw, ang kanyang magneto-pangkalagayan at solar wind ay mas mabuti na ipinagkakalat ang Mundo mula sa GKL.

Hipotetikal na mekanismo ng epekto sa panahon at klima

Walang direktong pagpapasakit sa atmosfera mula sa solar flares (ang enerhiya ay napakaliit kumpara sa pangkalahatang fluks ng solar radiasyon). Ang mga siyentipiko ay pinag-aaralan ang ilang medyadong mga kanal:

Epekto sa pamamagitan ng pagbabago ng pangkalahatang ultra-violate (UV) na fluks: Sa panahon ng mataas na aktibidad ng araw, ang UV na paglilimbag ay maaaring dumami sa 6-8%. Ito ay nagdudulot ng karagdagang pagpapasikat at pagbabago ng sirkulasyon sa stratosphere (ang layer sa taas ng 10-50 km). Ang stratospheric na hangin, sa kabilang dako, ay maaaring «proyeksihin» pababa, na nagdudulot ng epekto sa tropospheric na alon (halimbawa, ang arktikong alon — AO) at ang pamamahagi ng presyon ng atmosfera. Ang paglilipat ng AO sa negatibong fase ay nagbibigay daan sa paglabas ng malamig na arktikong hangin sa gitna ng mga latitude, na maaaring magdudulot ng mababang init sa Europa, North America at Asia.

Ang hipotetika ng ugnayan sa pamamagitan ng galaktikong kosmikong liwanag (GKL) at ang ulo ng ulo (Teorya ng Swensmark): Ito ay pinakasporis, ngunit aktibong pinag-aaralan na mekanismo. Ang Danish na siyentipiko na si Henrik Swensmark ay nagpalagay na ang GKL, kapag dumating sa mga mababang mga layer ng atmosfera, ay maaaring maging sentro ng kondensasyon, na nagbibigay daan sa pagkakaroon ng mababang ulo ng ulo. Mas maraming GKL (sa minimum ng araw) —> mas maraming mababang ulo ng ulo —> mas mabigat na albedo (pagtatalikha ng liwanag ng araw) —> pagbabawas ng init sa ibabaw. Gayunpaman, walang konsensus sa pangkomunidad ng siyentipiko tungkol sa kahalagahan ng epekto ng ito sa klima, at maraming pag-aaral ay hindi nakakita ng kahalagang katibayan ng malakas na ugnayan.

Epekto sa intensidad ng planetaryong alon at ang blokasyon na anti-ciclon: Ang ilang mga pagsusuri (halimbawa, ng Russian heliophysicist Y.I. Vitinsky) ay nagpakita ng statistical na ugnayan sa pagitan ng solar sirkulo at ang pagpapatindi ng meridional na prosesong sa atmosfera. Ito ay maaaring magdudulot ng pagkakaroon ng matatag na blokasyon na anti-ciclon sa taglamig, na «haharapin» ang malamig na hangin sa ibabaw ng kontinente, na magdudulot ng matagal na malamig na init (halimbawa, ang abnormally malamig na taglamig ng 1978-79 sa North America).

Ano ang sinasabi ng istatistika at paleoklimatolohiya?

Ang pagsusuri ng instrumentong datos sa huling 100-150 taon ay hindi nakakita ng simple at malakas na ugnayan. Ang mga taglamig sa taon ng solar maksimum at minimum ay maaaring maging abnormally mainit o malamig.

Indirekta na ebidensya: May mga pagsusuri na nagpakita na sa mga minimum ng solar aktibidad (halimbawa, sa panahon ng malalaking minimum ng Dalton sa simula ng ika-19 siglo, na kasabay ng «malalaking yelo na panahon») ay umakyat ang probabilidad ng ekstremong malamig na taglamig sa Eurasia. Gayunpaman, ito ay maliit na pagtaas ng probabilidad, at hindi panggarantiya.

Ang Malalaking Minimum ng Maundera (1645-1715): Ang panahon ng ekstremong mababang solar aktibidad (hindi pa napakatapos ang spots) ay kasabay ng pinakamalamig na fase ng Malalaking Yelo na Panahon sa Europa. Ito ang pinakamakatwirang makasaysayang argumento sa pangmatagalang klimatikong epekto. Gayunpaman, ang modernong pagtantiya ay nagpakita na ang direktong pagbawas ng solar radiasyon ay napakaliit (humigit-kumulang 0.1%), at, marahil, ang ibang mga kadahilanan (volcanic aktibidad, panloob na kahalagahan ng klima) ay naglaro ng papel.

Bakit hindi maaaring mapag-iiwan ang malamig sa pamamagitan ng solar flare?

Inerhensiya ng sistema ng klima: Ang pangunahing «direktor» ng panahon sa gitna ng mga latitude ay ang pagpapasikat ng karagatan at ang estado ng snaw and ice cover. Ang kanilang epekto ay mas malakas kaysa sa mahinang signal ng Araw.

Ang kawalan ng kaayusan ng atmosferikong sirkulasyon: Ang atmosfera ay isang sistemang kawalan ng kaayusan, kung saan ang epekto ng «butterfly» ay napakalaki. Malinawin ang mahinang epekto ng pagpapasakit ng Araw sa labas ng malakas na panloob na pagkakalat (El-Nino, North Atlantic Oscillation) ay lubhang mahirap.

Ang panahon at ang walang lokasyon: Kahit mayroon ang ugnayan, ito ay hindi magiging walang pagsasaayos, kundi magiging may pagkaantala mula sa linggo hanggang buwan at hindi lokal, kundi sa pagbabago ng mga global na pattern ng sirkulasyon.

Mga kagiliw-giliw na katotohanan at halimbawa

Rekordek na malamig sa mataas na aktibidad ng araw: Isang ng pinakamalakas na taglamig sa silangan ng Europa noong ika-20 siglo ay nangyari sa Enero 1940 (sa Moscow mas mababa sa -40°C), nang ang Araw ay nasa pag-akyat sa maksimum ng ika-17 na sirkulo. Ito ay malaking halimbawa ng kawalan ng direktong ugnayan.

「Epekto ng hibla」sa ibabaw ng Russia: Ang mga siyentipiko ng Russia (G.V. Kuznetsova at iba pa) ay nagpahayag na sa mga minimum ng solar aktibidad sa taglamig, mas madalas na nabubuo ang matatag na anti-ciclon sa Siberia, na maaaring magdudulot ng mas malamig at mas liit na pag-ulan sa gitna ng mga rehiyon ng Russia, ngunit mas mainit sa Europa.

Ang eksperimento CLOUD sa CERN: Ang pandaigdigang grupo ng mga pisiko sa Large Hadron Collider ay nangangasiwa ng mga eksperimento sa pagmimodelo ng epekto ng kosmikong liwanag sa pagkakaroon ng aerosol sa atmosfera. Ang naunang datos ay nagpapatunay na ang GKL ay maaaring pataasin ang pagkakaroon ng partikulo, ngunit ang kanilang kontribusyon sa pangkalahatang bilang ng kondensasyon ng nukleus ng ulo ng ulo, ayon sa huling pagtantiya, ay hindi hihigit sa 10-20%.

Solar sirkulo at mga daloy ng ilog: Ang mas malinaw na ugnayan ay mula sa temperatura, kundi sa hidrologikong sirkulo. Mayroong istatistikong kahalagang ugnayan sa pagitan ng 22-na taon na sirkulo ng Heyl (dukat na 11-na taon) at ang antas ng pag-ulan/stok ng malalaking ilog (Volga, Nile), na maaaring may indirekta na epekto sa klima ng rehiyon.

Pangwakas

Ang epekto ng solar aktibidad sa kasalanan ng malamig ay hindi isang simple termostat na maaaring ilikihin o iwanan. Ito ay isang mahinang modulador ng isang napakalaking sistemang klima, na ang epekto nito ay maaaring lumitaw lamang bilang isang maliit na paglilipat ng probabilidad ng ilang mga scenario ng atmosferikong sirkulasyon sa pangmatagalang sirkulo.

Ang direktong utos ng Araw: «Bukas ay -30°C» ay hindi posibleng maganap. Gayunpaman, sa pangmatagalang panahon (dekada, siglo) ang malalaking at matagal na minimum ng solar aktibidad, ayon sa maraming pagtantiya, ay nagbibigay daan sa pagpapatindi ng meridional na prosesong at pagpataas ng panganib ng malamig na taglamig sa ilang rehiyon, ngunit lamang sa pagsasama-sama sa iba pang kadahilanan. Ang paggamit ng solar na datos para sa maikling panahon ng panahon ay walang perspektibo. Ang pangunahing driver ng taglamig na panahon ay pa rin ang estado ng Arctic, ang pagkakalat ng karagatan at ang malayong, ngunit malakas na panloob na pagkakalat ng atmosfera. Sa ganito, ang ugnayan ng «malamig — solar aktibidad» ay umiiral, ngunit ito ay napakaliit at medyadong, na ang mga tanda nito ay dapat hanapin sa malalim na istatistikang modelo at paleoklimatikong arkibo, at hindi sa kalendaryo ng solar flares.
© lib.ph

Permanent link to this publication: