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太阳活动异常平静 天文学家甚感诧异
天文学家正在利用太空望远镜对太阳进行前所未有的详细观测。他们称，太阳黑子及其他线索表明太阳的磁活动正在减少，太阳甚至可能在收缩。这预示着太阳内部正在发生某种深刻变革，我们也许需要用全新的眼光来审视太阳和它对地球的影响。
太阳黑子数量的变化反映了太阳内部的变化。太阳黑子群的活跃是巨大太阳风暴来袭的预警，其释放的能量可达到一颗原子弹的10亿倍。太阳黑子的活动周期为11年，当这一周期趋于结束时，太阳黑子数量下降，太阳风暴平息。但这种“太阳活动谷年”的平静期不会持续太久，在一年之内，太阳黑子和太阳风暴就又会开始酝酿另一个新的活动高峰。
最近一次的太阳平静期开始于2007年底，天文学家预测下一次活动高峰将会强势“回归”，甚至有人认为这会是有历史记录以来最活跃的一次太阳活动周期。但令他们诧异的是，太阳的表现很反常。
第一个迹象是，太阳在2008年比预期的更加平静。当年有73%的时间里太阳黑子没有活动，这对于“太阳活动谷年”来说也是一个低谷，此前只有1913年的无活动时间比例达到85%。
当2009年到来时，太阳依然平静，直到12月中旬才出现了近年来最大的太阳黑子群。太阳活动终于恢复正常了吗？其实并不尽然。即使太阳活动周期终于再次开始，迄今太阳黑子的数目也远远低于预期。似乎太阳内部发生了变化，而模型没有预测到。
为了找出模型到底出了什么问题，美国宇航局马歇尔空间飞行中心的物理学家大卫・哈撒韦（David Hathaway）的研究小组仔细分析了来自空间和地面望远镜的大量观测数据后认为，答案可能就隐藏在两个巨大的、从太阳内部到外部并穿过太阳表面的黑子流传送带的行为表现中。研究人员注意到，自2004年以来，黑子流传送带穿过太阳表面的速度加快了。但太阳内部深处的黑子流传送又是另一番景象。美国国家太阳天文台的雷切尔・豪（Rachel Howe）和弗兰克・希尔（Frank Hill）分析了太阳电磁波引起的太阳表面扰动数据，推断出虽然太阳表面的黑子流加速了，但内部却运动得非常缓慢。
这些发现让最佳的太阳计算机模型陷入了混乱。“这肯定是对我们的理论的挑战。”哈撒韦说。
这项研究不仅会加深我们对太阳的认识，太阳活动的变化在何种程度上会影响我们的气候也是令人极其关注的问题。有些人力求能够证明太阳活动是引起气候变化的主要原因，这种观点将让人为排放的温室气体摆脱干系。也有人坚称太阳对于气候变化所起的作用微不足道。
如果这一争端可以通过实验解决，那么太阳活动在过去两年中一直很微弱的状况也许正合适用来检验孰是孰非，因为它大大改变了到达地球的太阳辐射量。英国伦敦帝国学院的气候学家乔安娜・黑格（Joanna Haigh）说：“现在我们要看看地球如何响应。”
英国雷丁大学的迈克・洛克伍德（Mike Lockwood）可能已经有了部分答案。2009年到2010年间欧洲异常寒冷的冬天。他研究了追溯至1650年的记录资料后发现，在太阳活动低潮期，欧洲更可能出现寒冬。这正好符合一种新兴的提法，即太阳活动给全球总体气候带来的改变很小，但却具有很大的区域影响。
另一个例子是蒙德极小期（Maunder minimum），也就是从1645年到1715这段时期内，太阳黑子实际上消失不见，太阳活动近乎停止，并可能导致北欧地区进入小冰期。德国波茨坦气候影响研究所的乔治・弗伊尔纳（Georg Feulner）和斯蒂芬・拉姆斯托夫（Stefan Rahmstorf）经计算认为，如果从现在开始到2100年，太阳活动进入另一段类似的低谷期，全球变暖导致的升温很可能因此出现平均0.3℃的降幅。
而太阳活动高峰期似乎也会相应地推高温度。美国华盛顿海军研究实验室的朱迪思・里恩（Judith Lean）2008年发表论文指出，高强度的太阳活动导致了北欧地区不成比例的升温。
为什么太阳活动会产生这些影响？建模者也许已经心中有数。自2003年以来，科学家使用航天仪器对不同波长的太阳辐射强度进行测量，并寻找其与太阳活动的关系，结果指向了太阳紫外线辐射。“紫外线的变化大大高于我们的预期。” 洛克伍德说。
太阳的爆发性能量正是通过紫外线传递出去的。这对地球气候来说尤其重要，因为紫外线会被大气同温层中的臭氧吸收，而形成各种天气现象的对流层正位于其上方。当太阳活动剧烈时，同温层会被加热，从而影响到该层中的风。研究表明，这些增加的热量正是太阳活动高峰期欧洲升温作用的幕后推手。而在太阳活动低潮期，欧洲的天气又会被来自西伯利亚的北极风主宰。
这对气候研究来说是个明显的教训。洛克伍德表示，如果不考虑太阳对欧洲气候的影响，我们对于全球气候变化的理解将会歪曲。
研究人员还通过分析观测结果发现，在最近的一次太阳活动谷年，太阳辐照总量相比上一次减少了0.015%。这个数字听上去很小，但意义重大。
虽然在太阳活动周期中，太阳辐射的能量在几天或几周的时间之内会有0.1%左右的波动，但即便如此，太阳辐照总量在此前的三次活动谷年都下降到了相同的水平，而在这次较长的活动谷年却并非如此。如果太阳输出的能量在变化，那么太阳的温度必定也在波动。太阳输出的能量哪怕减少一点点，结果都预示着太阳正在收缩。
不过，由于地球大气引起的失真效应，地面天文望远镜的观测并不十分精确。因此，法国航天局筹划计划发射一颗名为Picard的卫星，用以测量太阳的精确直径并观测其变化。
要预测太阳下一步做什么，这已经超出了我们的能力范围。大多数天文学家认为太阳活动周期会继续下去，但强度会严重减弱。同时，也有证据表明，太阳正无可避免地丧失生成太阳黑子的能力。到2015年，太阳黑子可能会全部消失，带我们进入一个新的蒙德极小期。据洛克伍德估计，目前太阳黑子完全消失的概率大概为8%。
当然，太阳活动仅仅是导致气候变化的一个自然因素，火山喷发出的气体和尘埃进入大气层也会带来这个结果。无论如何，了解太阳的确切变化以及其对地球局部天气的影响至关重要。气候学家不仅可以根据这些影响正确解读现代的测量结果，还能够重建数个世纪以前的气候模型。
太阳黑子数量的变化反映了太阳内部的变化。太阳黑子群的活跃是巨大太阳风暴来袭的预警，其释放的能量可达到一颗原子弹的10亿倍。太阳黑子的活动周期为11年，当这一周期趋于结束时，太阳黑子数量下降，太阳风暴平息。但这种“太阳活动谷年”的平静期不会持续太久，在一年之内，太阳黑子和太阳风暴就又会开始酝酿另一个新的活动高峰。
最近一次的太阳平静期开始于2007年底，天文学家预测下一次活动高峰将会强势“回归”，甚至有人认为这会是有历史记录以来最活跃的一次太阳活动周期。但令他们诧异的是，太阳的表现很反常。
第一个迹象是，太阳在2008年比预期的更加平静。当年有73%的时间里太阳黑子没有活动，这对于“太阳活动谷年”来说也是一个低谷，此前只有1913年的无活动时间比例达到85%。
当2009年到来时，太阳依然平静，直到12月中旬才出现了近年来最大的太阳黑子群。太阳活动终于恢复正常了吗？其实并不尽然。即使太阳活动周期终于再次开始，迄今太阳黑子的数目也远远低于预期。似乎太阳内部发生了变化，而模型没有预测到。
为了找出模型到底出了什么问题，美国宇航局马歇尔空间飞行中心的物理学家大卫・哈撒韦（David Hathaway）的研究小组仔细分析了来自空间和地面望远镜的大量观测数据后认为，答案可能就隐藏在两个巨大的、从太阳内部到外部并穿过太阳表面的黑子流传送带的行为表现中。研究人员注意到，自2004年以来，黑子流传送带穿过太阳表面的速度加快了。但太阳内部深处的黑子流传送又是另一番景象。美国国家太阳天文台的雷切尔・豪（Rachel Howe）和弗兰克・希尔（Frank Hill）分析了太阳电磁波引起的太阳表面扰动数据，推断出虽然太阳表面的黑子流加速了，但内部却运动得非常缓慢。
这些发现让最佳的太阳计算机模型陷入了混乱。“这肯定是对我们的理论的挑战。”哈撒韦说。
这项研究不仅会加深我们对太阳的认识，太阳活动的变化在何种程度上会影响我们的气候也是令人极其关注的问题。有些人力求能够证明太阳活动是引起气候变化的主要原因，这种观点将让人为排放的温室气体摆脱干系。也有人坚称太阳对于气候变化所起的作用微不足道。
如果这一争端可以通过实验解决，那么太阳活动在过去两年中一直很微弱的状况也许正合适用来检验孰是孰非，因为它大大改变了到达地球的太阳辐射量。英国伦敦帝国学院的气候学家乔安娜・黑格（Joanna Haigh）说：“现在我们要看看地球如何响应。”
英国雷丁大学的迈克・洛克伍德（Mike Lockwood）可能已经有了部分答案。2009年到2010年间欧洲异常寒冷的冬天。他研究了追溯至1650年的记录资料后发现，在太阳活动低潮期，欧洲更可能出现寒冬。这正好符合一种新兴的提法，即太阳活动给全球总体气候带来的改变很小，但却具有很大的区域影响。
另一个例子是蒙德极小期（Maunder minimum），也就是从1645年到1715这段时期内，太阳黑子实际上消失不见，太阳活动近乎停止，并可能导致北欧地区进入小冰期。德国波茨坦气候影响研究所的乔治・弗伊尔纳（Georg Feulner）和斯蒂芬・拉姆斯托夫（Stefan Rahmstorf）经计算认为，如果从现在开始到2100年，太阳活动进入另一段类似的低谷期，全球变暖导致的升温很可能因此出现平均0.3℃的降幅。
而太阳活动高峰期似乎也会相应地推高温度。美国华盛顿海军研究实验室的朱迪思・里恩（Judith Lean）2008年发表论文指出，高强度的太阳活动导致了北欧地区不成比例的升温。
为什么太阳活动会产生这些影响？建模者也许已经心中有数。自2003年以来，科学家使用航天仪器对不同波长的太阳辐射强度进行测量，并寻找其与太阳活动的关系，结果指向了太阳紫外线辐射。“紫外线的变化大大高于我们的预期。” 洛克伍德说。
太阳的爆发性能量正是通过紫外线传递出去的。这对地球气候来说尤其重要，因为紫外线会被大气同温层中的臭氧吸收，而形成各种天气现象的对流层正位于其上方。当太阳活动剧烈时，同温层会被加热，从而影响到该层中的风。研究表明，这些增加的热量正是太阳活动高峰期欧洲升温作用的幕后推手。而在太阳活动低潮期，欧洲的天气又会被来自西伯利亚的北极风主宰。
这对气候研究来说是个明显的教训。洛克伍德表示，如果不考虑太阳对欧洲气候的影响，我们对于全球气候变化的理解将会歪曲。
研究人员还通过分析观测结果发现，在最近的一次太阳活动谷年，太阳辐照总量相比上一次减少了0.015%。这个数字听上去很小，但意义重大。
虽然在太阳活动周期中，太阳辐射的能量在几天或几周的时间之内会有0.1%左右的波动，但即便如此，太阳辐照总量在此前的三次活动谷年都下降到了相同的水平，而在这次较长的活动谷年却并非如此。如果太阳输出的能量在变化，那么太阳的温度必定也在波动。太阳输出的能量哪怕减少一点点，结果都预示着太阳正在收缩。
不过，由于地球大气引起的失真效应，地面天文望远镜的观测并不十分精确。因此，法国航天局筹划计划发射一颗名为Picard的卫星，用以测量太阳的精确直径并观测其变化。
要预测太阳下一步做什么，这已经超出了我们的能力范围。大多数天文学家认为太阳活动周期会继续下去，但强度会严重减弱。同时，也有证据表明，太阳正无可避免地丧失生成太阳黑子的能力。到2015年，太阳黑子可能会全部消失，带我们进入一个新的蒙德极小期。据洛克伍德估计，目前太阳黑子完全消失的概率大概为8%。
当然，太阳活动仅仅是导致气候变化的一个自然因素，火山喷发出的气体和尘埃进入大气层也会带来这个结果。无论如何，了解太阳的确切变化以及其对地球局部天气的影响至关重要。气候学家不仅可以根据这些影响正确解读现代的测量结果，还能够重建数个世纪以前的气候模型。
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