太阳喷出的粒子如何影响地球和气候？云会受到这些粒子的影响吗？

当太阳将太阳粒子喷射到太空中时，这如何影响地球和气候？云会受到这些粒子的影响吗？

当我们考虑太阳对地球和气候的影响时，我们倾向于考虑太阳辐射。

我们强烈意识到紫外线会灼伤皮肤。

但是太阳是一颗活跃的恒星。

它还连续释放所谓的“太阳风”，它由带电粒子（主要是质子和电子）组成，其时速为数百公里。

这些到达地球的粒子中的一些会被我们的磁场引导到极地大气中。

结果，我们可以看到南半球的南极光，以及北半球的北极光。

太阳粒子进入地球大气层的这种可见表现不断提醒我们，太阳比太阳光更重要。

但是这些粒子还具有其他作用。

太阳粒子和臭氧

当太阳粒子进入大气层时，它们的高能使中性大气中的氮和氧分子电离，从而构成大气的99％。

这种“高能粒子沉淀”之所以得名，是因为它就像来自太空的粒子雨一样，是 海拔30 km以上的极地大气中电离的主要来源， 并且它引发了一系列反应，这些反应产生 有助于 破坏臭氧的化学物质。

太阳粒子对大气臭氧的影响最早是在1969年观察到的。

自2000年代初以来，由于进行了各种新型的卫星观测，我们看到了越来越多的证据表明太阳粒子 在影响极性臭氧中起着 重要的作用。

在特别活跃的时期，当太阳将大量粒子释放到太空中时，海拔50公里以上的臭氧最多会消耗60％。

效果可以持续数周。

在大气中较低的地方，低于50公里，太阳粒子通常是通过间接途径导致极性臭氧水平逐年变化的重要因素 。

在这里，太阳粒子再次造成了 臭氧的损失，但是最近的一项发现表明，它们还有助于遏制南极臭氧洞中的某些损耗。

臭氧如何影响气候？

大气中的大多数臭氧都生活在20-25公里高度的薄层中，即“臭氧层”。

但是，从地球表面到100公里以上的海拔，臭氧在大气中无处不在。

它是一种温室气体，在加热和冷却大气中起着关键作用，这使其对气候至关重要。

在南半球，极性臭氧的变化 会影响区域气候条件。

它在南极洲上方的枯竭具有冷却作用，这反过来又拉动了绕大陆旋转的西风急流。

随着南极洞的恢复，该风带可能会向北弯曲 并影响降雨模式，海表温度和洋流。

在南半球环状模介绍了风带的圈子中的南极地区的这条南北移动。

臭氧对未来的气候预测非常重要，不仅在薄臭氧层，而且在整个大气层。

至关重要的是，我们了解影响臭氧变化的因素，无论是人为的还是自然的（如太阳）。

太阳的直接影响是什么？

太阳粒子和臭氧之间的联系已经建立了很好的联系，但是太阳粒子可能对气候产生任何直接影响呢？

我们有观测证据，太阳活动影响 了两极的区域气候变异。

气候模型还表明，这种极地影响与更大的气候模式（例如，北和南环空模式）相关，并影响了中纬度地区的状况。

这些细节尚未得到很好的理解，但是第一次将太阳粒子对气候系统的影响 纳入气候模拟中，以用于即将进行的政府间气候变化专门委员会（IPCC）评估。

通过太阳辐射和粒子，太阳为我们的气候系统提供了关键的能量输入。

尽管这些确实随着太阳11年的磁活动周期而变化，但是它们不能解释最近由于气候变化而导致的全球温度的快速上升。

我们知道 ，大气中温室气体的水平升高 正在推高地球的表面温度（自1800年代以来，物理学就已为人所知 ）。

我们也知道人类活动大大 增加 了大气中的温室气体。

这两个因素共同解释了观测到的全球温度升高。

那云呢？会受到影响吗？

大气中的云层比大多数太阳粒子穿透的云层要低得多。

被称为银河系宇宙射线的粒子（来自我们银河系的中心而不是太阳）可能与云的形成有关。

有人提出宇宙射线可以影响凝聚核的形成，凝聚核充当云的“种子”。

但最近的研究在 CERN 核研究设施暗示作用是微不足道的。

这并不排除宇宙射线影响云层形成的其他机制，但到目前为止，尚无支持证据。