近幾年，氣象這個東西越來越喜歡刷存在感。下面的這兩張圖你們應(yīng)該不會陌生。

今天是第59個世界氣象日，今年的主題為“太陽、地球與天氣”，世界氣象組織還配上了一個神奇畫風(fēng)的海報。。。

咳咳，回到正題，太陽作為太陽系里最重要的天體，也是地球表面圈層幾乎全部的能量來源，因而它對地球的天氣與氣候也有著根本性的影響。

今天地理君將從太陽本陽，太陽對天氣、氣候的影響三方面，分別介紹一些關(guān)于太陽與地球的冷知識。

你所不知道的太陽

作為太陽系核心天體，太陽的質(zhì)量占了太陽系總質(zhì)量的約99.86%，大約是地球的33萬倍，而體積約是地球的130萬倍。也就是說在整個太陽系中，太陽是絕對的巨無霸，那么在銀河系中呢？

作為一個恒星，它只是一顆中等質(zhì)量的普通恒星，讓我們看看它和其他星球的對比圖。

銀河系中有著1500億顆左右的恒星，雖然我們無法判斷太陽在銀河系中算老幾，但在太陽系周邊10光年范圍內(nèi)，它也是較大的大佬（這一范圍內(nèi)只有天狼星的質(zhì)量大于太陽），在半徑2光年內(nèi)的區(qū)域內(nèi)，太陽的引力都占有優(yōu)勢。

從太陽光譜分析中，人類第一次發(fā)現(xiàn)了氦元素的存在，氦的英文名就來自于希臘語的“太陽”。

而除了氫和氦，太陽內(nèi)部還有更重的如碳、氮、氧、鐵等元素，但這些元素是太陽這樣的恒星在當(dāng)前無法通過核聚變合成的。實際上，和地球上這些元素一樣，它們都是來自先前的大質(zhì)量恒星進入生命后期時，發(fā)生的一系列重元素合成過程。

太陽系的形成和演化始于46億年前一片巨大分子云中一小塊的“引力坍縮”，但重元素的存在表明，分子云內(nèi)不少物質(zhì)都來源于更久遠的恒星。可以說，我們都有來自曠古之星的散落與延續(xù)，也正是因為它們燦爛的毀滅，也才有了隨后星火的新生。

我們都說看到的太陽是約8分鐘前的太陽（日地距離約8.3光分），但實際上，我們看到的陽光，可能產(chǎn)生于10萬年前。

這是因為，讓太陽發(fā)光發(fā)熱的核聚變反應(yīng)發(fā)生在核心處。太陽半徑約69.6萬千米，核心處產(chǎn)生的光子想要到達太陽表面的大氣層可不容易。

因為太陽內(nèi)部是密度極高的等離子體，里面的粒子會碰撞乃至吸收掉這些光子并被激發(fā)，隨后它們很快恢復(fù)到原先的基態(tài)并放出新的光子。

在比北京早高峰地鐵擁擠N倍的太陽內(nèi)部，經(jīng)歷這樣的N次碰碰碰碰碰碰碰碰碰與吸收再發(fā)射后，光子終于來到了太陽表面密度較低的大氣層，但此時的光子早已不是最開始核聚變產(chǎn)生的那個，而且時間也過去了約十萬年。

根據(jù)球?qū)W家《流浪地球》的假定，執(zhí)行“流浪地球”計劃的原因是太陽將在近期急劇衰老膨脹，并將發(fā)生氦閃等現(xiàn)象，地球氣溫將大幅上升甚至被吞沒。

然而實際上，這是太陽脫離穩(wěn)定的主序星階段，演變成紅巨星后才會發(fā)生的情形，要發(fā)生在約60億年后。

不過早在氦閃發(fā)生之前約20億年前（當(dāng)前的40億年后）的主序星后期，太陽發(fā)光強度就要比現(xiàn)在強約50%，屆時地球平均氣溫可能高達60℃-300℃（不同模式模擬結(jié)果差異較大），屆時全球海洋很可能已蒸發(fā)殆盡，至少已不適宜當(dāng)前地球生物的生存。

太陽有點不安分

一般情況下，太陽都是個乖乖女，能穩(wěn)定地給地球帶來光和熱。但太陽有時也會突然想蹦迪，這就誕生了太陽黑子、色球?qū)拥囊弑l(fā)與日珥等。

太陽身上大部分都是正經(jīng)的地方， 而這些喜歡尬嗨的地方，被我們成為太陽活動區(qū)。

大家可能聽過一首閩南歌叫做《愛拼才會贏》，里面有句歌詞唱道：人生好比是海上的波浪，有時起，有時落。

和潮汐一樣，太陽的活動也有它自己的周期。最為人所熟知的是約11年的活動周期，整個活動周期恰似一條拋物線，始于太陽活動的低谷期，達到峰值年份時太陽黑子等活動較為劇烈，隨后再趨平靜。

根據(jù)海爾定律，同一個太陽周期內(nèi)的黑子磁極方向都是一致的，但相鄰周期的相反。

此外，每一個周期初期的黑子，都會在太陽表面緯度較高的區(qū)域，隨著周期推移不斷接近太陽赤道，直到結(jié)束時基本在赤道區(qū)域活動。

因而在太陽活動低谷期（如當(dāng)前），可以通過這兩個特征確定黑子是屬于哪一周期的活動。嗯，確認過眼神，是可以找到行蹤的黑子。

紅橙黃綠藍，美麗的歐若拉，極光究竟為何具有這樣紛繁多姿的顏色呢？

原來這和極光中具體發(fā)生碰撞的氣體粒子有關(guān)，其中最常見的原諒色綠色是來自氧原子的較高能量激發(fā)態(tài)恢復(fù)到基態(tài)時發(fā)出的光，而較低能級的激發(fā)態(tài)發(fā)出的光則為紅色，至于藍色則來自于氮分子或部分電離的氮分子。

“道路千萬條，安全第一條”，原來航天器在空中除了要抗拒木星的引力，還要提防來自太陽的威脅，高能量的粒子轟擊航天器表面時會干擾其工作甚至將其損毀。

△NASA的帕克太陽探測器將“觸摸”太陽

短波是唯一不受網(wǎng)絡(luò)樞鈕和有源中繼體制約的遠程通信手段，如果發(fā)生戰(zhàn)爭或災(zāi)害，各種通信網(wǎng)絡(luò)都會受到破壞，衛(wèi)星也會受到攻擊。

短波可能是最后的通訊保障，但如果遇上太陽發(fā)脾氣，短波通訊被干擾甚至中斷，那么神仙也沒招了。

而在地面，太陽活動引發(fā)的強地磁暴，也會使得高緯度地區(qū)輸電系統(tǒng)里出現(xiàn)較強感應(yīng)電流而遭到破壞，這在30年前加拿大魁北克大停電事件中真實地發(fā)生過。

△中科院天文臺無時無刻不在監(jiān)視著太陽活動

太陽與氣候的相愛相殺

還記得中學(xué)地理課上學(xué)過的太陽活動周期嗎？

不記得？簡單說，它又被稱為太陽磁活動周期，是太陽黑子數(shù)及其他現(xiàn)象的一個準周期變化，大約11年為一個周期吧。

特別巧的是，根據(jù)氣候統(tǒng)計結(jié)果看，部分地區(qū)的降水、氣溫等特征量存在11周年周期的變化。

于是人們理所當(dāng)然的認為：太陽活動會影響到到達地球的太陽輻射量，這個驅(qū)動地球氣候系統(tǒng)運轉(zhuǎn)的根本能源發(fā)生了變化，也就影響了全球氣候。

不過，根據(jù)衛(wèi)星多年觀測，在太陽活動11周年的太陽輻射能差異很小，對地球并沒有什么卵用，大約只能將全球平均氣溫提高或降低0.1℃

比起地球內(nèi)部的氣候因子，如太平洋上的厄爾尼諾事件對全球平均氣溫的影響，這幅度還是小了很多。

除了我們熟悉的11年小周期，其實太陽活動還存在大周期。

通過對近2萬年來太陽活動的分析，可以發(fā)現(xiàn)太陽活動存在數(shù)百年到千年的相對活躍期和相對平靜期，這就是太陽活動的大周期。

科學(xué)家認為，大周期對全球氣溫變化有一定的影響——活躍期氣溫相對偏高，平靜期反之。

關(guān)于這個相關(guān)性，目前認可度較高的一種假說認為，太陽活動會影響到大氣內(nèi)凝結(jié)核的數(shù)量，而凝結(jié)核是形成云的重要基礎(chǔ)，進一步會影響到全球總體的云量與地表接收到的太陽輻射能的多少，由此必然產(chǎn)生陰晴冷暖的巨大變化了。

相比太陽活動造成的直接影響，地球自身因子造成接收到的太陽輻射能改變量更大，也會對氣候造成明顯影響：

地球自身的一些變化，如地球軌道參數(shù)，包括黃赤交角、軌道離心率等的變化，會間接改變留存在地球內(nèi)的太陽輻射能的多寡，從而影響到氣候的變化，導(dǎo)致數(shù)萬年的冰期與間冰期交替。

而人類活動的影響，如溫室氣體的排放、對地表土地的改造，也會影響到地球大氣與地表圈層對太陽輻射能的吸收，從而造成顯著的氣候變化。在19世紀中葉工業(yè)化水平顯著提高以來，全球平均氣溫已經(jīng)上升了約1℃，這一段時間內(nèi)，人類活動對升溫的貢獻是最重要的，雖然當(dāng)前溫度不算高，但這樣的升溫速率和自然環(huán)境變化速度，是極為罕見的。

作為對地球影響最大的天體，自地球誕生以來，太陽就在漫長的洪荒歲月中，為地球帶來光與熱，影響著它的風(fēng)雨晴空；也陪伴著這顆渺小的藍色星球的成長，看著它的滄海桑田，看著它的冷暖沉浮。

現(xiàn)在，這顆藍色星球上出現(xiàn)了發(fā)展出文明的生命，太陽在這漫長的等待中，除了地球反射的光，或許也第一次看到了來自地球的回望；而我們也會在對太陽的敬畏中繼續(xù)認識太陽，認識這個世界，渺小而偉大地延續(xù)著文明的光。

-  END  -

撰文 / 風(fēng)云夢遠

編輯 / 小涵、jackie、干脆面

別錯過