科学新发现：太阳活动致小冰期和温暖期交替的能源不足说破产

                                                     杨学祥，杨冬红

对小冰期理论的检验

从15至17世纪的200余年内，世界上强震很多，其它自然灾害也很集中，这也正是蒙德极小值期。与之对应的中国华北第六地震活动期，延续了200多年，其间发生了4次8级地震，7次7级地震，其后的平静期延续了85年，未发生任何大于6级的地震。这个时期太阳活动处于延长极小期，人们往往把它当作小冰期气候产生的原因。

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太阳黑子活动、强潮汐和火山活动导致小冰期

历史学家称从1550年到1750年这一全球气温持续异常的时期为小冰期。目前学界提出了两个原因进行解释。一个是被称为蒙德极小期的太阳黑子活动导致；还有一个是菲律宾、印尼、新几内亚到日本的火山大量喷发导致（见表1-2）。

太阳黑子说认为太阳能量的释放和太阳黑子有关，较少的太阳黑子活动意味着太阳光照射强度的下降。太阳黑子的活动有周期性，这跟地球气温形成了关联。

其次则认为气温下降跟火山大爆发有关，火山将二氧化硫气体喷射到高层大气之中。二氧化硫与蒸汽形成了微小的硫酸液帝，将太阳光反射回去。1642年菲律宾大火山的爆发接着就有三年低温。

表1 太阳活动、火山喷发、强潮汐和低温期的对应关系

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图1 400年太阳黑子观测：太阳黑子超长极小期和极大期

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  太阳黑子有约200年的变化周期，通常称之为延长极小期。从公元850年起，我们可以确定的太阳黑子延长极小期就有7次之多，它们分别是： 

      太阳黑子超长极小期

   奥特极小期（Oort minimum）（1010-1080）

   麦蒂威密讷极小期（Medieval Minor Minimum）（1150-1200）

          沃尔夫极小期 （Wolf Minimum） （1270-1350）

          斯玻勒极小期 （Sprer Minimum）(1430–1520)

          蒙德极小期  （Maunder Minimum）（1620-1710）

          道尔顿极小期（Dalton Minimum）(1787–1843)

   道尔顿次极小期（Dalton Minimum2）(1875–1940)

图2 太阳活动周期低值与小冰期对应

  实际上，单凭太阳辐射能量变化不足以解释气候的巨大波动。Eddy等人估计，气候响应与正常发生的变化相比是很小的——太阳常数的变化至多使地球表面的温度受到零点几度的扰动，问题的关键是能够激发低层大气发生变化的机制。

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       每年地表热流值为10²⁰焦耳，潮汐能为10¹⁹焦耳，地震火山活动能量为20^17-18焦耳。地球内部的热能释放是客观事实，对地球变暖的贡献不容忽视。我们早在1999年就提出了“海洋锅炉效应”。

       我们在1996年指出，火山活动主要受地球内部能量间歇性释放所控制。海洋锅炉效应、海底藏冷效应、海震调温效应和强潮汐调温效应比温室效应有更显著的调温效果。自然杂志最新文章证实了这一结论。

图1 海底藏冷效应和海洋锅炉效应

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  海水因为含有平均约3.5%的盐分，所以它的最大密度约出现在摄氏负2度左右，恰好与海水开始结冰的温度很接近。两极临近结冰的海水密度最大，富含温室气体，源源不断地沉入两极海底，自转离心力使较重的海水向赤道海底运动，形成全球巨厚的海底冷水层。由于太阳辐射不能进入这个领域，“冷”和温室气体被安全地封存在海底，冷水领域还不断扩大。赤道海水表层热水在上、冷水在下，垂直方向只有热传导、没有热对流。随着海洋冷水区的不断扩大和赤道海洋表层热水区的不断缩小，赤道和两极的温差也不断加大，形成中、高纬度地区的冰盖和冰川。我们称这个过程为海底藏冷效应。它是海气相互作用的典型范例，大气中的“冷能”和温室气体由此而进入海洋。冰雪反射太阳辐射，随着冰雪面积的不断扩大，地表接受到的太阳能量越来越少，使大气和海洋越来越冷，冰期有一个长期的“冷积累”过程。

　　由于内核相对地壳地幔的差异旋转，太阳辐射达到最大值时使核幔角动量交换达到高峰，部分旋转动能转变为热能积累在核幔边界赤道区（此处核幔速度差最大，积累的热能最多）。超级热幔柱（羽）由核幔边界赤道热区升起，在海底赤道区喷发，加热了底层海水，并引发赤道和两极之间的海洋整体热循环，降低了赤道和两极大气的温差，使两极的海温和气温逐渐上升到冰点以上，消除了海洋藏冷效应的“冷源”，形成全球无冰温暖气候，产生晚白垩纪赤道海洋表层低温之谜（当时温度为摄氏21度，比现代低6.5度）。我们称这个过程为海洋锅炉效应。有证据表明，随着热幔柱喷发强度的减弱，近一亿年间海洋底层水冷却了摄氏15度，大气冷却了10~15度。这是典型的地、海、气相互作用。计算表明，一亿二千万年前形成翁通爪哇海台的海底热幔柱喷发，其释放的热量可使全球海水温度增高33度，喷发过程经历了几百万年时间。有证据表明,在古新世末不到6000年的时间内大洋底层水增温4度以上。海底火山活动引发的深海热对流在全球气候变化中的作用不容忽视。

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       实际上，地球的气候是一个多种因素参与的动态平衡：海底藏冷效应导致冰盖从两极扩展到赤道，形成雪球地球，阻塞了地球散热的通道，海底火山的喷发，加热了海洋，释放了温室气体，导致冰盖的融化，形成海洋锅炉效应。与此同时，火山灰污染了冰雪表面，降低了冰雪的反光率，接收更多的太阳光使地球变暖。

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       总而言之，冰期的冷积累和温暖期的热积累是一个长期过程，化石燃料也是太阳能长期积累的结果。天文周期只起到定向变化作用。

太阳黑子增加可以导致全球变暖：错误估算误导公众

   据NASA戈达德太空研究所所长透露，其负责的一个长期项目追踪自1880年以来的全球温度变化，显示2023年出现了令人困惑的气候现象。过去九个月的数据表明，地球的平均陆地和海洋表面温度每个月都创下了新高，超出历史记录高达0.2°C。这一发现打破了气候科学家基于历史数据建立的统计模型预测。

2023年气候异常解释

【温度飙升的潜在原因】

• 温室气体增加：2022年以来温室气体水平的增加仅能解释0.02°C的变暖。

• 火山喷发：汤加火山喷发导致的气溶胶冷却效应和平流层水蒸气增温效应。

• 太阳活动：太阳活动加剧，尽管对温暖贡献有限。

     然而，即使考虑了所有合理的解释，2023年预期与观察到的年均温度之间的差异仍约为0.2°C。

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       根据林元章研究员的估计，太阳活动期间在地面的太阳紫外线辐射增强最多只有百分之几，绝不会超过10%。

       他指出，统计研究发现，太阳黑子相对数和太阳耀斑的发生与地球上的一些地区的气象和水文参数之间存在相关性。这些参数包括平均气温、气压、雷暴频数、季风频数、旱涝程度，以及大河流的水位和港口冰冻期等。

       最明显的即许多地区的年平均气温与黑子相对数年平均值同步变化。

       研究也显示，太阳耀斑发生之后的第3-4天，一些地区的雷暴频数明显增加。这些现象表明，太阳活动与天气现象之间密切相关，但其物理机制目前尚不很清楚。

https://max.book118.com/html/2017/0803/125772594.shtm

       我们的研究试验也表明，太阳活动与全球气温、厄尔尼诺具有相关性。

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       这说明太阳黑子增加与气温上升的对应性客观存在，能量不足是问题的关键。

被忽略的   “臭氧洞漏能效应”和“地磁层漏能效应”

我们在1999年撰文提出，到达地球的太阳辐射能大约有2%被平流层的臭氧吸收，7%被电离层吸收。当黑子活动高峰发生太阳风暴时，会大量破坏南极臭氧，随之产生“臭氧洞漏能效应”和“地磁层漏能效应”，使被地磁层和臭氧层阻隔的9%的太阳能由平流层进入对流层，导致南极平流层变冷对流层变暖。收缩的平流层自转变快，膨胀的对流层自转变慢，这是赤道高空风产生的一个原因。

正X射线,γ射线和紫外线,大约占太阳辐射光谱总能量的9%.在80～400km高度范围的电离层,γ射线和X射线被N₂和O₂/O₃所吸收,在15～55km高度的臭氧层,99%的紫外线被O₃所吸收.即在地球磁层、大气层和臭氧层被破坏的时候,到达生物圈的太阳辐射能将增大9%,造成地表温度的大幅度波动.与此同时,到达地表的γ射线、X射线和过量紫外线将造成大规模的生物灭绝.这就是臭氧洞漏能效应.

http://cpfd.cnki.com.cn/Article/CPFDTOTAL-ZGDW199910001191.htm

https://www.doc88.com/p-4317663607230.html

https://www.docin.com/p-344676587.html

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错误的估算

       从总能量的估算而言，太阳活动期间在地面的太阳紫外线辐射增强最多只有百分之几，绝不会超过10%。 这是基本事实。

       此外，除了太阳总能量的增加，太阳风暴、太阳耀斑、地磁暴、极光都会破坏臭氧层和地磁层， 形成漏能效应。 

       太阳风暴可以产生臭氧洞和地磁漏洞、极光形成臭氧洞、耀斑破坏臭氧层和地磁层、火山引发臭氧洞、地磁减弱扩大臭氧洞，在综合效应作用下，可以积聚巨大能量。

       “臭氧洞漏能效应”和“地磁层漏能效应”可以解释气候模型的误差。

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