太陽粒子如何影響地球氣候變化？

新浪科技訊北京時間4月6日消息，太陽向太空噴射太陽粒子時，將如何影響地球和氣候系統？大氣雲層是否受到這些粒子的影響呢？

當我們考慮太陽對地球和氣候的影響時，通常會想到太陽輻射，我們非常清楚紫外線輻射灼傷皮膚所帶來的痛苦。儘管太陽爲地球生命提供能量，但潛在的危險似乎是無處不在，它是一顆活躍的恆星，不斷地釋放所謂的“太陽風”——主要由質子和電子組成的帶電粒子，以每小時數百公里的速度噴射出來。

一些帶電粒子在地球磁場的引導下進入地球極地大氣層，因此，我們可以在南半球看到神祕美麗的南極光，以及北半球的北極光。這種可見太陽粒子進入地球大氣層的表現是一種表徵現象，但太陽不僅僅是發出光線，其釋放的帶電粒子還會產生其他方面的影響。

太陽粒子和地球臭氧

當太陽粒子進入地球大氣層，太陽粒子的高能量會電離地球大氣的中性氮、氧分子，這兩種分子佔地球大氣99%的成分，太陽粒子也被稱爲“高能粒子降雨”，得名於它像來自太空的粒子雨，是地球極地上空30千米以上區域大氣電離的主要來源，它會引發一系列的反應，產生促進破壞臭氧的化學物質。

最近，一架從新西蘭起飛的包機從空中拍攝到了南極光，與北半球的極光相比，它們被拍攝的次數較少

據悉，太陽粒子對地球大氣層臭氧產生影響最早是1969年觀測到的，自21世紀初之後，基於陸續發射升空的新型觀測衛星，科學家掌握越來越多的證據表明，太陽粒子在影響極地臭氧方面發揮着重要作用。在太陽活動特別活躍的時候，當太陽向太空釋放大量粒子時，海拔50千米以上的地區多達60%的臭氧會被消耗，該影響可能持續幾個星期。

在更低的地球大氣位置，大約低於距離地球表面50千米的區域，太陽粒子是造成極地臭氧水平逐年發生變化的重要因素，太陽粒子襲擊將持續導致臭氧損失，然而，最近一項研究表明，太陽粒子還有助於抑制南極臭氧空間進一步損耗。

臭氧如何影響地球氣候

地球大氣層中的臭氧大部分位於距離地球表面20-25千米的薄層——“臭氧層”，但是臭氧在大氣中無處不在，從地球表面至海拔100千米之上，它是一種溫室氣體，在加熱和冷卻大氣中發揮着關鍵作用，這使得它對氣候系統至關重要，在南半球，極地臭氧的變化會影響區域氣候條件。

臭氧在南極洲上空的耗竭產生了降溫效應，反之促進了環繞南極洲的西風急流，隨着南極臭氧空洞的逐漸恢復，西風急流會進一步向北蜿蜒，影響降雨模式、海洋表面溫度和洋流，南環模型描述了環繞南極地區的風帶由北至南運動狀況。

臭氧對未來的氣候預測十分重要，不僅存在於稀薄的臭氧層，而且在整個大氣層，瞭解影響臭氧變化的因素至關重要，無論是人爲因素還是像太陽這樣的自然因素。

太陽產生的直接影響

太陽粒子和臭氧之間的聯繫是非常明確的，但是太陽粒了對氣候會產生怎樣的直接影響呢？我們有觀測證據表明，太陽活動影響地球兩極區域氣候變化，氣候模型還顯示，這種極地效應與更大的氣候模式（例如北部和南部環形模式）有關，並影響中緯度地區的地理條件。

太陽對地球產生具體詳細的影響尚不清楚，但太陽粒子對氣候系統的影響將首次納入即將舉行的政府間氣候變化專門委員會（IPCC）評估的氣候模擬。