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太阳粒子如何影响地球气候变化?

作者:admin来源:未知 时间:2021-05-09 阅读: 字体: 在线投稿

  我们考虑太阳对地球和气候的影响时,通常会想到太阳辐射。尽管太阳为地球生命提供能量,但潜在的危险似乎是无处不在,它是一颗活跃的恒星,不断地释放所谓的“太阳风”——主要由质子和电子组成的带电粒子,以每小时数百公里的速度喷射出来。

  一些带电粒子在地球磁场的引导下进入地球极地大气层,因此,我们可以在南半球看到神秘美丽的南极光,以及北半球的北极光。这种可见太阳粒子进入地球大气层的表现是一种表征现象,但太阳不仅仅是发出光线,其释放的带电粒子还会产生其他方面的影响。

  太阳粒子和地球臭氧

  当太阳粒子进入地球大气层,太阳粒子的高能量会电离地球大气的中性氮、氧分子,这两种分子占地球大气99%的成分,太阳粒子也被称为“高能粒子降雨”,得名于它像来自太空的粒子雨,是地球极地上空30千米以上区域大气电离的主要来源,它会引发一系列的反应,产生促进破坏臭氧的化学物质。

  据悉,太阳粒子对地球大气层臭氧产生影响最早是1969年观测到的,自21世纪初之后,基于陆续发射升空的新型观测卫星,科学家掌握越来越多的证据表明,太阳粒子在影响极地臭氧方面发挥着重要作用。在太阳活动特别活跃的时候,当太阳向太空释放大量粒子时,海拔50千米以上的地区多达60%的臭氧会被消耗,该影响可能持续几个星期。

  在更低的地球大气位置,大约低于距离地球表面50千米的区域,太阳粒子是造成极地臭氧水平逐年发生变化的重要因素,太阳粒子袭击将持续导致臭氧损失,然而,最近一项研究表明,太阳粒子还有助于抑制南极臭氧空间进一步损耗。

  臭氧如何影响地球气候

  地球大气层中的臭氧大部分位于距离地球表面20-25千米的薄层——“臭氧层”,但是臭氧在大气中无处不在,从地球表面至海拔100千米之上,它是一种温室气体,在加热和冷却大气中发挥着关键作用,这使得它对气候系统至关重要,在南半球,极地臭氧的变化会影响区域气候条件。

  臭氧在南极洲上空的耗竭产生了降温效应,反之促进了环绕南极洲的西风急流,随着南极臭氧空洞的逐渐恢复,西风急流会进一步向北蜿蜒,影响降雨模式、海洋表面温度和洋流,南环模型描述了环绕南极地区的风带由北至南运动状况。

  臭氧对未来的气候预测十分重要,不仅存在于稀薄的臭氧层,而且在整个大气层,了解影响臭氧变化的因素至关重要,无论是人为因素还是像太阳这样的自然因素。


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