太阳活动的小变化，气候环境的大影响

太阳黑子的周期性变化对云彩的形成和降雨有出乎意料的强烈影响

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我们的太阳并非是恒定均匀地辐射着。最著名的辐射波动就是众所周知的太阳黑子11年周期。没有人质疑它对自然气候变化有的影响，可迄今描述它对气候变化影响的气象模型全都令人不能满意。最近美国和德国的研究人员首次成功地模拟了太阳辐射、大气与海洋复杂相互作用的相关细节。正如最新一期科学杂志《科学》报道的，美国国家大气研究中心（NCAR）的格拉尔德．梅尔(Gerald Meehl)所率的团队终于测算出一个极小的辐射变化怎样给大气-海洋系统带来相对较大的变化。
联名作者、来自德国地学研究中心GFZ的卡佳．马特斯(Katja Matthes)说：“如果考虑的是全谱段的太阳光辐射，在一个太阳黑子周期内辐射强度的变化只不过是0.1%左右。在平流层和对流层中发生的复杂交互作用，却导致太平洋水温以及降雨发生可以测量到的变化。”

自上而下-自下而上
出现这种放大效应表明有多个环节联同作用。第一个进程是自上而下发生的：增强的太阳辐射在平流层产生更多的臭氧以及更高温度。“太阳光里的紫外线要比其他光谱部分出现强得多的变化，达到5%-8%左右，于是产生更多臭氧。”卡佳．马特斯解释说。特别是热带平流层因而变暖，这又导致大气环流的变化并进而导致与之相关的热带地区典型降雨模式的改变。

第二个过程是反向的：活跃的太阳活动使得无云区产生更多的水气蒸发。因为季风的关系，潮湿的云团会向赤道转移，由此导致那里更强的降雨和东太平洋一带较低的水温及较少的云层，后者又会形成更多的蒸气。卡佳．马特斯说：“这是个正反馈的放大过程。”这从而较好地解释了地面测量和观察的结果。

地球科学研究中心GFZ（亥姆霍兹成员）董事会主席莱因哈德．虚特(Reinhard Hüttl)教授说：“这项研究对于理解自然界气候变化有着重要意义，在不同时间尺度上的气候变化都在很大程度上受到太阳的左右。为了更好地解释人类活动所引起的气候变化，并准确可靠地预测未来气候的发展，都需要我们对基本自然气候变异有更好的认识。这项研究再次表明，要想理解气候系统还要做很多科研工作。”地学研究中心因此将联合阿尔弗雷德．魏格纳极地与海洋研究所以及塞肯柏格自然研究学会，于2009年11月2-3日在柏林举行共同举办主题为“地球系统的气候变化” 一场报告会。

参考文献：Meehl, G.A., J.M. Arblaster, K. Matthes, F. Sassi, and H. van Loon (2009), Amplifying the Pacific climate system response to a small 11 year solar cycle forcing, Science, 325, 1114-1118.

（何宏译）

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