우리가 태양 활동에 대한 기후 변화를 탓할 수없는 이유

우리가 태양 활동에 대한 기후 변화를 탓할 수없는 이유 NASA의 태양 역학 관측소의 대기 이미징 어셈블리에 의한 태양. NASA

지난 2010 년 (2019-10)은 기록상 가장 인기가 높았으며 2015 년 이후 XNUMX 년 동안 가장 따뜻한 단일 해 중 XNUMX 년이 모두 발생했습니다. 영국 본사 그리고 세계 기상기구.

현재 호주 산불 위기 또한 기록상 최악평균 기온 상승 (장기 평균보다 약 1.5 ° C 증가)과 강우 감소로 인해 등장했습니다.

그러나 우리는 이것을 인위적 영향보다 더 자연스러운 것으로 간주 할 수 있습니까? 예를 들어 태양 활동 이전에 연결되었습니다 온도에 때때로 비난 기후 변화를 위해. 그러나 우리의 새로운 분석은 이것이 사실이 아닌 이유에 대한 증거를 제공합니다.

태양은 지구 기후의 주요 에너지 원이므로 산업화가 매우 중요하기 때문에 지구 온도에 미치는 영향을 정량화합니다.

모든 별과 마찬가지로 태양은 태양 활동의 변화를 겪습니다. 즉, 에너지 출력은 시간에 따라 다릅니다. 눈으로 볼 수있는 태양의 표면 (직접 보지 말아야 할 것)을 광구라고합니다. 이미지가 찍히면 흰색 반점으로 나타나며 때때로 흑점으로 나타납니다.

이 흑점은 강한 자기장 영역으로 가스의 움직임을 제한하고 냉각 시켜서이 영역을 어둡게 만듭니다. 그러나이 같은 강렬한 자기장 연결 우리가 볼 수없는 활성 영역이있는 광구의 가시적 인 흑점. 이들은 수백만도까지 과열되는 가시 표면 위 수천 킬로미터의 가스 영역입니다. 이러한 활성 영역은 빛을 매우 강하게 방출합니다 자외선 및 엑스레이 방사선.

주어진 시간에 태양 활동을 근사화하는 가장 오래되고 쉬운 방법은 단순히 포토 스피어에서 보이는 흑점의 ​​수를 세는 것입니다. 더 많은 흑점, 더 많은 태양 활동, 따라서 자외선 및 엑스레이의 전반적인 방출이 더 큽니다. 이러한 배출물은 지구에 도달하기 전에 지구 대기에 크게 흡수되어 난방을 유발합니다 (일부 연구에 따르면 더 복잡).

지구와 마찬가지로 태양에도 바깥쪽으로 뻗어있는 자기장이 있습니다. 태양 자기장은 태양계의 크기를 정의하며 우주로 불리는 공간으로부터 들어오는 하전 입자 방사선을 편향시킬 수 있습니다. 이 우주 광선은 지구 대기 화학, 시드 구름 형성극심한 번개 폭풍온도와 날씨에 영향을줍니다.

우리가 태양 활동에 대한 기후 변화를 탓할 수없는 이유 18 년 2014 월 XNUMX 일에 볼 수있는 태양주기의 가장 큰 흑점. NASA

흑점의 수는 약 11 년의 일부로 증가하고 감소합니다 태양 활동주기. 태양 최대 점에는 많은 태양 점이 있고 UV 및 X- 선의 관련 배출물이 많으며 태양 최소 점에는 태양 점이 거의 없거나 전혀 없습니다.

태양 자기장은 또한이 태양주기에 따라 강도가 변한다. 태양 최소에서 가장 약하고 태양 최대에서 가장 강합니다. 태양 자기장이 약할 때, 더 많은 우주 광선이 지구 대기에 도달 할 수 있고 기후에 영향을 미치다 (뿐만 아니라 방사선 환경 공간).

우리의 현재 사이클

최초의 과학적 태양 흑점 관측 중 일부는 1610 년대 갈릴레오 갈릴레이. 1700 년대부터 그러한 관측은 더욱 규칙적으로되었습니다. 그것들은 모든 과학에서 역사적으로 가장 긴 데이터 집합 중 하나를 구성합니다. 처음 관찰 된 태양주기 (1755-1766)는 태양주기 1, 다음 태양주기 2 등이라고합니다. 가장 최근의 태양주기는 24입니다. 공식적으로 시작 2008 년 XNUMX 월에 계속 진행 중입니다. 우리는 내년 쯤에 예상되는 다음 태양 최소값에 빠르게 접근하고 있습니다.

태양주기 24는 이전주기에 비해 상대적으로 적은 수의 태양 흑점으로 비정상적으로 약합니다. 이 약점의 마지막 것은 14 년 1902 월에 시작된 태양주기 XNUMX였습니다.

최근 지구 온도의 변화에서 태양 활동이 중요한 역할을했다면, 그 온도는 지난 XNUMX 년 동안 거의 동일하거나 하락했을 것입니다. ㅏ 2012의 종이 심지어 온도가 1.0 ° C 감소 할 것으로 예측했습니다. 분명히 이것은 사실이 아닙니다. 기록상 가장 인기있는 XNUMX 년은 XNUMX 세기 동안 가장 약한 태양주기와 일치했습니다.

이러한 요소들의 조합을 고려할 때, 태양 물리에 대한 이해가 급격히 흔들리지 않으면 서 태양 활동이 실제로 기후 변화에 책임이 있다는 입장을 방어하기는 다소 어렵다. 아래 그래프에서 우리는 태양의 수와 지구의 해수면 온도의 변화를 연관 시키려고 시도했습니다. 기상청) 및 전체 표면 온도 ( GISTEMP 데이터).

우리가 태양 활동에 대한 기후 변화를 탓할 수없는 이유 연도 또는 흑점 수에 따른 온도 변화를 나타내는 그래프. 저자 제공

상단 패널에는 시간 경과에 따른 온난화 추세와 흑점 수가 표시됩니다. 우리의 분석에 따르면 지난 세기 동안 태양 흑점 수에 기초한 태양 활동과 대기 또는 해수면 온도 사이에는 유의 한 상관 관계가 없습니다. 태양 흑점 수와 온도의 차이는 가장 최근의 태양주기에서 특히 분명합니다.

아래쪽 패널은 온도에 대한 흑점 수의 산점도를 보여 주며 명확한 관계는 보이지 않습니다. 데이터 포인트가 직선에 얼마나 가까운 지 측정하여 상관 관계가 얼마나 좋은지를 수학적으로 계산할 수 있습니다. 이러한 계산에서 값 0은 데이터가 랜덤 노이즈임을 나타내고 값 1은 완벽한 상관 관계를 나타냅니다. 우리는 0.09와 0.04 사이의 값을 얻었으며, 이는 변동이 주로 태양 활동 이외의 요인에 의한 것임을 시사합니다.

지구 온도를 볼 때 평균값은 기준선이되며 이로부터 관측 된 차이를 온도 이상이라고합니다. 태양 전지판의 수를 증가시키는 것이 전지구 온도 이상에 거의 영향을 미치지 않는다는 것이 하부 패널로부터 명백하다. 그럴 경우 각 플롯에서 오른쪽으로 위쪽으로 경 사진 선 주위에 점들이 모여있는 것을 볼 수 있습니다.

현재의 태양주기에 대한 이러한 관찰은 태양 활동이 궁극적으로 세계의 현재 온난화 추세에 책임이 있다는 입장을 방어하기가 매우 어렵습니다. 대신에 그들은 인간의 영향이 최근 지구 온도의 많은 양의 증가에 책임이 있다는 주장에 적합합니다.

태양이 지구의 전반적인 기후 조건을 책임지는 반면, 산업화 이후 현재의 지구 온난화 추세를 충분히 설명하기 위해 태양 활동에있어 장기적인 차이는 충분하지 않았습니다.대화

저자에 관하여

Gareth Dorrian, 우주 과학 박사후 연구원 버밍엄 대학교 물리학 강사 인 Ian Whittaker는 노팅엄 트렌트 대학교

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