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太阳如何影响地球的阴晴冷暖?
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2019-3-20 15:15:52  来源:中国天气网

太阳为地球上的所有生命提供能量,它造就了一年四季的阴晴冷暖和风霜雨雪,它也影响着每一个人的心情和生活轨迹。2019年世界气象日的主题是“太阳、地球和天气”。那么,太阳究竟是如何影响地球的天气和气候的呢?
 

太阳:地球大气环流的幕后推手

今天是阴天还是晴天?是下雨还是会刮风?……这些和我们的生活密切相关的天气现象,源自于不同的天气系统。这些天气系统,源自于地球的大气环流。而驱动地球大气环流的幕后“推手”,正是太阳。

太阳辐射为地球大气环流的运转提供了源源不断的能量。尽管太阳辐射到地球大气层的能量仅为其总辐射能量的22亿分之一,但也已经高达每秒173,000TW(1TW=1012W),相当于500多万?#32622;?#29123;烧时放出的热量。这也意味着,太阳每年辐射到地球的能量,相当于170万亿?#32622;?#30340;热量。

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太阳每秒辐射到地球上的能量示意图

太阳:地球气候的塑造者

赤道为什么那么热?北极为什么那么冷?——这些问题的答案,也来自于太阳。地球全年获得太阳辐射最多的地区是赤道,辐射量随纬度的升高逐渐减少,极小值出现在极地。这种能量分布的不均,使得地球表面各纬度带的气温产生差异,进而带动了各纬度间的大气环流,?#32428;?#20102;热带、温带和寒带等丰富多样的气候形态。

因为太阳是地球上的能源来源,所以太阳活动的变化必然影响到地球气候的变化。研究表明,我国出现大范围洪涝、干旱?#22270;?#23506;等极端气候的年份,往往出现在太阳黑子极?#30340;?#38468;近。20世纪以来,我国大范围冷暖时期转变的年份几乎都在太阳活动的最强年份或其前后 1-2 年。可?#36816;擔?#22826;阳活动与气候的变化有明显的相关性。

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太阳活动与我国极端气候发生关系示意图

太阳:二十四节气的标尺

“春雨惊春清谷天,夏满芒夏暑相连。秋处露秋寒霜降,冬雪雪冬小大寒。”我们熟知的二十四节气,也和太阳有着密切的关系。它把太阳每年的运动轨迹划分为24等份,每一等份为一个节气,?#21152;?#31435;?#28023;?#32456;于大寒,周而复始。二十四节气被誉为“中国的第五大发明”,并在2016年11月30日被正式列入联合国教科文组织人类非物质文化遗产代表作名录。气象先生宋英杰在《二十四节气?#23613;?#19968;书中,赋予了它富有诗意的解读——从日影的变化,洞察太阳的步履。以时节为经,以农桑和风土为纬,建构了中国人的生活?#19979;?#20043;美。

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二十四节气期间太阳与地球位置关系示意图

太阳:地球温暖的来源

还记得《流浪地球》里的几个?#38468;?#21527;?在远离了太阳之后,北京的气温降到了惊人的-84℃,上海的东方明珠塔?#29615;?#22312;厚厚的冰层之?#23567;?#36825;些?#38468;?#20854;实并不是空想,而是有一定科学依据的。在能够抵达地球的太阳辐射中,大约70%被地球大气层或其表面吸收,?#32428;?#33258;然的温室效应。如果没有这种自然的温室效应,地球表面的平均温度将是不适合人类居住的-18℃,而不是现在的14℃。

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影片《流浪地球》官方海报

太阳:减缓全球变暖的有效帮手

随着工业化进程,人类活动导致的温室气体不断增加,温室效应?#33756;?#20043;加强。自19世纪下半叶工业化时代开始以来,全球平均气温已经上升了约1°C。结果,两极的积冰在融化,海洋在变暖,海平面在上升,而这反过来又导致了更多的极端天气?#24405;?#20294;卫星监测表明,在过去30年,太阳的能量输出并没有增加。因此,全球变暖这个锅,不能让太阳来背。

相反,太阳还为我们提供了一种减缓全球变暖的最有价值的工具——太阳能。现在,太阳能的应用越来越广?#28023;?#24182;有可能取代煤炭或石油等化石燃料,成为主要的电力来源。这将有效地减缓全球变暖。(策划:张方丽 设计?#21644;?#26195; 审核:刘文静 邵鹏)



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