太阳到底出了什么问题？

太阳和气候说不清的关系

英国雷丁大学（University of Reading）的Mike Lockwood已经确认了其中的一种可能反应——2009-2010年冬季欧洲非正常的严寒。他研究了1650年以来的记录，发现欧洲发生冬季严寒大多是位于太阳缓慢活动期内（New Scientist, 17 April, p 6）。这正符合了逐渐形成的一个观点，指太阳活动对全球大气的影响比较微小，并不是大规模的区域作用。另一个例子是蒙德极小期（Maunder minimum），指公元1645年1715年的期间这段期间太阳黑子的数量实际上消失，太阳活动进入低谷期。德国波茨坦气候影响研究所的Georg Ferlner 和Stefan Rahmstorf计算得出，如果存在一个与蒙德极小期相似的太阳活动低谷从现在起持续到2100年，那么目前全球平均每年变暖0.3℃的情况将会减轻。然而，在北欧地区，似乎有某种因素放大了蒙德极小期的影响，导致那个冬季普遍严寒，平均温度下降了1到2℃，成为所谓的“小冰河时期”。

相反，太阳活动的高峰也似乎会推高温度。2008年，华盛顿海军研究实验室的Judith Lean发表了其研究文章，指出高强度的太阳活动导致北欧地区不成比例的升温（Geophysical Research Letters, vol 35, p L18701）。

那么为什么太阳活动有这些作用？构建模型的学者们可能已经接近答案。从2003年以来，学者们使用航天仪器对太阳各种波长的辐射进行测量，并寻找其与太阳活动的关系，得到的结果指向了太阳紫外线辐射。“紫外线的变化大大地高于我们的预期”，Lockwood说道。

紫外线与太阳活动有莫大的关系：太阳闪焰通过紫外线爆发，并携带闪焰的爆发性能量进入太空中。而最重要的是，紫外线到达地球大气时，会被平流层中的臭氧层所吸收，该层位于形成天气现象的对流层正上方。

更多的紫外线到达平流层意味着会有更多的臭氧生成，而更多的臭氧则会导致平流层吸收更多的紫外线。所以在太阳活动高涨期，平流层会被加热，而这影响了该层中的风。“进入平流层的热量比我们想象中的要多变得多。”Lockwood说道。

平流层中增加的热量正是太阳活动期欧洲升温作用的幕后黑手。1996年，Haigh指出，平流层的温度影响了喷流的一段，而喷流是横跨欧洲自西向东的一条高海拔气流通道。

Lockwood的最新研究表明，当太阳活动陷入低潮，该喷流变得易于断裂，变成庞大的迂回通路，从而阻碍了西风带的风进入欧洲，让来自西伯利亚的北极风主宰欧洲天气。

对于气候研究，这是个教训。“即使欧洲有这么多气象台站也不过如此，如果我们不小心，太阳的这些作用就会影响到全球的平均水平。”Lockwood说。换句话说，如果不考虑太阳的作用影像，我们对于全球气候变化的理解将会由于太阳对欧洲气候的影响而扭曲。

从另一个角度来说，我们仅仅接近解决一个谜团。自从SOHO航天器15年前发射以来，其观测了两个太阳活动极小期，一个完整太阳周期以及两个周期的部分—— 一个结束于1996年，而另一个才刚刚开始。尽管如此，它所搭载的VIRGO仪器已恩能测量出太阳辐照总量（TSI），即太阳所辐射出来的能量。这一测量结果结合起更早以前其他项目的成果，可以得到一份对于太阳能量输出的30年记录。这一记录显示，在最近的一次太阳活动极小期中，太阳输出的能量相比之前一次降低了0.0015%。听起来这个数字很小，但已经是举足轻重了。

我们曾经以为，太阳输出的能量是不变的。但是这一观点自从1980年NASA发射太阳极大期任务卫星之后发生了变化。该卫星观测到，在太阳活动周期中，太阳所辐射出的能量在数天或数周之内会有0.1%上下的波动。