|
Новые компьютерные модели показывают, как изменения солнечной активности могут влиять на погоду Небольшие изменения яркости солнца могут иметь большое влияние на погоду и климат нашей планеты. В новом исследовании, результаты которого были опубликованы 28 августа в журнале Science, говорится, что ученые выяснили, как это может происходить Ученые давно заметили, что некоторые особенности климата – нагревание воды в морях, усиление осадков в тропиках, уменьшение количества облаков в субтропиках, сильные пассаты – могут быть связаны с солнечным циклом, продолжительностью около 11 лет, который является причиной увеличения и уменьшения количества солнечных пятен, которые приводят к колебаниям суммарной солнечной радиации. Эти колебания эквивалентны примерно 0,2 ватт на метр квадратный – слишком мало чтобы объяснить, например, увеличение температуры поверхности моря. Существует множество теорий, объясняющих несоответствие: изменения в озоновом слое в стратосфере, большее количество солнечного света в безоблачных районах, даже космические лучи. Но ни одна из этих теорий сама по себе не объясняет это явление. Теперь, используя компьютерную модель, соотносящую процессы, происходящие в озоновом слое, с уменьшением количества облаков в субтропиках при повышении солнечной активности, Джеральд Мель из Национального центра атмосферных исследований в Боулдере, штат Колорадо с коллегами смог воспроизвести все наблюдаемые циклические климатические явления, и соотнести их с увеличением и уменьшением солнечной активности в течение последних ста лет. По его словам, даже несмотря на то, что изменения солнечной активности оказывают очень незначительное влияние на климат в целом, на региональном или локальном уровне изменения могут быть намного более значительными. Изменения озонового слоя в стратосфере и облачный покров в субтропиках «как бы накладываются одно на другое и усиливают друг друга, что приводит к усилению солнечного сигнала». Если модель верна, при максимальной солнечной активности механизм работает примерно следующим образом: Озон в стратосфере тропиков задерживает немного больше тепла при усилении ультрафиолетового излучения солнца, что приводит к повышению температуры, и, как следствие, усилению образования озона. (Высокая температура облегчает разделение молекул O2 под действием ультрафиолета, а образовавшиеся свободные ионы кислорода соединяются с другими молекулами и образуют озон). Этот озон также нагревается и цикл продолжается, что приводит к росту количества озона в целом на 2 процента. Но эти изменения начинают воздействовать и на циркуляцию стратосферы в целом, которая в свою очередь изменяет циркуляцию в нижних слоях атмосферы, известных как тропосфера, усиливая определенные ветры, которые затем влияют на погоду, которую мы воспринимаем. Тем временем, усиление излучения во время солнечного максимума также немного повышает температуру океана, над которым уже нет облаков из-за опускающегося прохладного воздуха. Это приводит к усилению испарения, которое относится пассатами обратно в тропики, где изливается дождем, увеличивая количество осадков, и одновременно усиливая конвекцию, которая объясняет безоблачность в субтропиках. Это, в свою очередь, повышает давление в субтропиках, что приводит к еще меньшей облачности – примерно на 2 процента меньше облаков над этими частями тихого океана. Созданная исследователями модель воспроизводит эту систему в ускоренном варианте. Но модель не повторяет условия реального мира в точности. В то время как температура поверхности моря в тихом океане при сильном солнечном свете в среднем снижается примерно на 0,8 градуса, модель смогла воспроизвести охлаждение только на 0,6 градуса. Модель также не смогла предсказать изменения, которые в действительности происходят на нашей планете. По словам исследователей, в процессе, вероятно, участвуют другие факторы, и даже самая лучшая компьютерная модель может только приблизиться к сложности настоящего климата. Прямо сейчас солнце находится в периоде очень низкой солнечной активности, не такой низкой, как так, которая могла привести к Малому ледниковому периоду, охладившему Европу в конце 17 века, и к падению императорских династий в Китае. Во второй половине 20 века солнечная активность оставалась относительно стабильной, в то время как температура планеты повышалась. Это значит, что солнце не является причиной глобального потепления. Тем не менее, исследование отчасти объясняет физические механизмы того, как изменения солнечной активности могут привести к гипертрофированным изменениям на планете. А это значит, что следующее повышение солнечной активности, может привести к сильному понижению температуры поверхности воды в экваториальных водах Тихого океана. По словам Меля, когда это случится, это будет похоже на явление Ла-Нинья в меньшем масштабе. Источник scientificamerican.com
|
