太阳常数变大和变小对地球的影响
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发布时间：2024-05-09 06:08
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时间：2024-06-06 01:30
太阳常数是个固定值。太阳常数也有周期性的变化，变化范围在1％—2％，这可能与太阳黑子的活动周期有关。
对地球气候的影响
通过在太阳活动周期与地球全球气候之间建立起的重要关联，美国国家大气研究中心科学家领导的一项科学研究发现，太阳活动的高峰期和活动的余波能够影响地球，导致地球太平洋热带出现类似拉尼娜和厄尔尼诺的现象。这项新的研究成果有望为人类预测气温和降雨铺平道路。 太阳黑子的活动周期为11年，在整个周期中，太阳到达地球的总能量变化仅为0.1%。数10年来，科学家一直在试图将抵达地球的太阳能量的变化与地球的自然天气和气候变化关联起来，同时将太阳能量变化对地球气候的影响与人类活动对气候的影响区别开来。
在过去研究工作的基础上，美国国家大气研究中心科学家借助全球气候计算机模型和超过百年的海洋温度数据，在太阳活动周期与地球气候这两者之间建立起内在的联系。相关文章发表在本月出版的《气候杂志》上。文章第一作者、美国国家大气研究中心科学家吉罗德·米尔认为，他们的研究所建立的新机制能帮助了解太阳活动高峰时对太平洋热带地区的影响。事实上，太阳释放的能量处于峰值时，它对热带地区的降雨量和世界许多地区的天气体系具有微妙但长远的影响。
研究表明，在太阳活动高峰期，太阳加热上空无云的太平洋地区导致海水蒸发加剧，从而增强了热带降雨和刮风，同时导致东太平洋降温。虽然1华氏度至2华氏度的降温发生在东太平洋较远的地区，但是上述海水蒸发、降雨刮风和降温等一系列情况产生的结果类同于出现了一次拉尼娜现象，只是其强度只有典型的拉尼娜现象的一半。
此外，在类同于拉尼娜现象发生后一年至两年间，随着缓慢移动的海流用较暖和的海水取代东热带太平洋的冷水，由太阳活动高峰引起的类拉尼娜现象将演变成类厄尔尼诺现象。同样，海洋产生的反应强度也只有典型厄尔尼诺现象的50%。研究者还需要对太阳活动对天气的影响进行更多的研究。该研究发现，由太阳活动引起的拉尼娜趋势会引起北美西部部分地区天气相对温暖而干燥。米尔说，根据他们对太阳周期活动的理解，他们可以将这些影响与天气概率建立联系，并加入到长期预报中。
太阳黑子活动周期为11年，经历黑子数量由极大到极小的活动峰年与谷年，其活跃程度与地球气候存在关联。英国研究人员证实，太阳黑子周期活动规律性影响地球气候。在太阳黑子非活跃时期，北美和欧洲部分地区常遭遇极端天气。
引申：
一、 太阳常数指在日地平均距离(D=1.496x108km)上，大气顶界垂直于太阳光线的单位面积每分钟接受的太阳辐射。
太阳常数要在地球大气层之外，垂直于入射光的平面上测量。以人造卫星测得的数值是每平方米大约1366瓦特，地球的截面积是127,400,000 平方公里，因此整个地球接收到的功率是1.740×10^17瓦特。由于太阳表面常有有黑子等太阳活动的缘故，太阳常数并不是固定不变的，一年当中的变化幅度在1%左右。
二、基本原理
昼夜是由于地球自转而产生的，而季节是由于地球的自转轴与地球围绕太阳公转的轨道的转轴呈23°27′的夹角而产生的。地球每天绕着通过它本身南极和北极的“地轴” 自西向东自转一周。每转一周为一昼夜，所以地球每小时自转15°。地球除自转外还循偏心率很小的椭圆轨道每年绕太阳运行一周。地球自转轴与公转轨道面的法线始终成23．5°。地球公转时自转轴的方向不变，总是指向地球的北极。因此地球处于运行轨道的不同位置时，太阳光投射到地球上的方向也就不同，于是形成了地球上的四季变化。每天中午时分，太阳的高度总是最高。在热带低纬度地区（即在赤道南北纬度23°27′之间的地区），一年中太阳有两次垂直入射，在较高纬度地区，太阳总是靠近赤道方向。在北极和南极地区（在南北半球大于90°~23°27′），冬季太阳低于地平线的时间长，而夏季则高于地平线的时间长。
由于地球以椭圆形轨道绕太阳运行，因此太阳与地球之间的距离不是一个常数，而且一年里每天的日地距离也不一样。众所周知，某一点的辐射强度与距辐射源的距离的平方成反比，这意味着地球大气上方的太阳辐射强度会随日地间距离不同而异。然而，由于日地间距离太大（平均距离为1.5 x 108km），所以地球大气层外的太阳辐射强度几乎是一个常数。因此人们就采用所谓 “太阳常数”来描述地球大气层上方的太阳辐射强度。它是指平均日地距离时，在地球大气层上界垂直于太阳辐射的单位表面积上所接受的太阳辐射能。近年来通过各种先进手段测得的太阳常数的标准值为1353w／m2。一年中由于日地距离的变化所引起太阳辐射强度的变化不超过上3.4％。
