凜冬將至。
這句貫穿《冰與火之歌》的預言,不知是不是作者喬治·馬丁在創作初期閱讀了大量關於太陽黑子活動減弱的科學論文而得到的靈感。
近年來,各國科學家的發現均支持太陽「心跳減弱」這一事實,而根據英國一組科學家團隊的最新預測模型成果,太陽將在2030年休眠,並有可能導致地球再次步入「小冰河期」。
重返蒙德極小期
科學界對太陽活動周的編號約始於18世紀,目前已進入第24周。在過去數十年中,太陽活動進入了高峰期。
但目前對第24周太陽活動的觀測顯示,這一太陽活動極大期(grandsolarmaximum)恐怕將結束了。2014年,有觀測顯示,在一天之中沒有發現任何太陽黑子。
在2010年,科學家們通過計算,曾認為地球在40年之內重返蒙德極小期(MaunderMinimum)的可能性僅有8%。
蒙德極小期(Maunderminimum)指的是1645~1715年太陽活動非常衰微的時期,持續時間長達70年。此時也恰好是地球的「小冰河期」。那個時代的天文學家們觀測到太陽黑子顯著減少,並捕捉著藥用水蛭來抵擋因長期低溫所帶來的討厭的感冒。在英國,泰晤士河上曾結冰的場景也被記錄在眾多藝術作品之中。
然而,今年《自然》雜誌網站上發布一份報告。該報告是由英國氣象局科學家伊奈森(SarahIneson)帶領來自於美國和歐洲的科學家們對太陽活動觀測而撰寫的。報告指出,太陽活動周期總體減弱的速度要比宇生同位素數據(cosmogenicisotopedata)中覆蓋的9300年數據中的速度要快。如果將近五年下降速率同2010年的計算分析相融合,可以預測地球在40年之內重返蒙德極小期的概率將上升至15%~20%。
在英國皇家天文學會召開的2015年國家天文會議上,英國諾森布裡亞大學教授扎爾科娃(ValentinaZharkova)帶領的另一個團隊公布了他們最新的太陽周期模型。該模型運算的結果將重返蒙德極小期的時間縮短至2030年,太陽活動屆時將減少60%。
這一新模型根據太陽兩個層面的發電機效應(dynamoeffect)進行研究:一個層面的電磁波靠近太陽表面,另一個層面則處於太陽深處對流區。
扎爾科娃表示,太陽活動在第25周的2022年達到頂峰後,這一對電磁波則逐漸相互抵消,並在進入2030~2040年的第26周時,這對電磁波將變得完全不相匹配,而這一現象將導致太陽活動大量減少。
「當兩組電磁波在同相位時,它們就表現出強烈的互動或共振,從而產生強烈的太陽活動。當兩組電磁波處於相位差(outofphase)時,就產生了太陽活動最小期。」扎爾科娃解釋道,「當這兩組電磁波完全相位分離(fullphaseseparation)之時,就產生了在370年前蒙德極小期的情況。」
扎爾科娃表示,如果將模型與同期太陽周期數據(1976~2008年三個太陽周期的磁場活動)做比對,將可以證明其預測有97%的準確性。
不過,《第一財經日報》記者在目前相關學術期刊上尚未查閱到扎爾科娃新模型的正式學術論文。按照慣例,一般國外學者會選擇大型學術會議「搶鮮」透露最新研究結果。
全球還是會變暖嗎
太陽活動極小期可能在2030年到來的消息傳出後,有外國網友在網絡上揶揄地評論,「原來以為氣候變暖,現在看來有可能會被凍死」。
然而,在科學界,人類活動的影響大於太陽活動極小期的影響仍是共識。
「即便進入了蒙德極小期,也沒有辦法同氣候變暖做鬥爭,太陽救不了我們。」伊奈森表示,她的研究顯示,歐美各國領導人更應該在二氧化碳減排方面作出更多努力——蒙德極小期無法改變氣候變化的整體圖景。
根據伊奈森團隊的研究,如太陽進入蒙德極小期,北歐和美國東部地區將面臨比地球上其他區域更大的降溫情景。
具體而言,由於在平流層頂部的紫外線太陽能變少,這將引起連鎖反應並影響北大西洋濤動(NAO)。北大西洋濤動在影響大西洋兩岸冬季氣候方面起著關鍵作用:如北大西洋濤動弱,表明冰島低壓和亞速爾高壓兩個活動中心之間的氣壓差小,北大西洋上西風減弱,為低指數環流。這時西北歐及美國東南部將出現冷冬,而加拿大東岸及格陵蘭西岸則相對溫暖。
西歐將因此遭遇更多暴風雨或降雨,從而緩解該區域因氣候變化所帶來的乾旱前景。「研究顯示,太陽活動最小期對於部分區域的影響,要超過對全球的影響。」伊奈森表示,即便如此,太陽活動最小期仍無法超過人為製造的全球變暖。