2010/8/23

小冰河期 五年後報到

商業周刊 第1187期 2010-08-23
http://www.businessweekly.com.tw/webarticle.php?id=40980

科學預言》2015年太陽將變冷?恐爆糧食危機
撰文者:楊少強

外電這兩天頻頻報導,今年一到六月全球平均溫度達攝氏十二.二度,刷新所有時期紀錄。「地球在發燒」變成最近的流行詞。
但儘管「全球暖化論」已是時代主流,但近來卻有科學研究顯示,世人該擔心的並非溫度步步高升,而是未來幾年氣溫可能急速下降。

新的研究預言:地表可能將冷卻、甚至可能出現新一波「小冰河時期」,而其主要依據,則是太陽活動異常的趨緩。

今年六月十四日,《新科學家》(New Scientist)雜誌的一篇長文「太陽怎麼了?」(What's wrong with the sun
?),就分析太陽活動趨緩的成因及造成的影響。

太陽黑子的多寡是太陽活動力的指標,有的太陽黑子存在時間甚至可長達近百年,但過去兩年來,這些太陽黑子大體上都消失了。這種太陽黑子不分新舊,集體「大退潮」的現象,讓研究太陽的科學家們大感意外。

美國太空總署(NASA)的馬歇爾太空飛行中心(Marshall Space Flight Center)科學家海瑟威(David
Hathaway)就說:「太陽這種行為是我們有記憶以來從沒見過的。」

太陽黑子活動期間,會伴隨太陽劇烈的噴發,產生太陽風暴,其能量相當於十億顆原子彈。而太陽黑子活動以十一年為週期,在十一年週期結束之際,太陽黑子數量減少,此時太陽風暴逐漸消失,一切變得更平靜,但這個「太陽活動最小值」(solar
minimum)時期不會持續太久,通常一年內新的太陽黑子與太陽風暴就會捲土重來,開啟另一個新週期,此時太陽活動也開始步入最高點。

太陽黑子週期反常!
數量少又慢半拍,活動力太冷靜

太陽黑子來來去去,大體上都按照這個固定模式。不過最近一次太陽黑子週期結束時卻有點反常:上一次太陽黑子週期結束是在二OO七年底,海瑟威收到的電腦預測報告是「更多太陽黑子、更多能量爆炸。」甚至有科學家預言,下一個太陽黑子週期將創下太陽活動最劇烈的紀錄。

但如今太陽實際上的表現卻比科學家預期的還要「冷靜」,第一個跡象就是二OO八年,當年有七三%的時間完全沒有任何太陽黑子,這即使在史上有跡可考的「太陽活動最小值」時期,也是非常低的紀錄,近代唯有一九一三年、當年有八五%時間無太陽黑子可比擬。

隨著二OO九年降臨,太陽仍未如科學家預期重啟活力,一直到二OO九年十二月中,一群可持續數年的太陽黑子群總算出現了,但這卻未必意味著太陽活動就此步上正軌。

太陽可能越來越小!
輸出能量減少,內部也產生變化

同時,太空船觀測結果亦顯示,太陽輸出的能量似乎有些微減少:紀錄顯示在最近一次「太陽活動最小值」期間,太陽輸出能量比上一時期減少了O.OO一五%,看似微不足道,但卻足以令科學家認為事關重大,因為這顯示太陽有可能在收縮--也就是未來太陽可能越來越小。

這些線索都暗示著太陽內部出現變化,但至今科學家仍搞不清楚,太陽內部究竟發生了什麼事。不過,幾乎可確定的是:太陽活動的改變,對地球氣候將有重大影響。

據英國雷丁大學(University of Reading)科學家洛克伍德(Mike
Lockwood),在《環境研究快報》(Environmental Research
Letters)所公布的研究,他分析三百五十多年來太陽黑子數目,與歐洲相關地區氣溫的資料,結果發現,當太陽活動趨緩時,歐洲冬天的平均溫度也跟著下降,而二OO九年及今年初,歐洲冬天異常嚴寒,也和這個原因脫不了關係。

地表氣候跟著異常!
噴射氣流往赤道移,冬天變更冷

為何太陽活動的變化會影響地球氣候?這和地球在中、高緯度高空的「噴射氣流」(jet
streams)有關。「噴射氣流」是在地表高空七到十二公里處、由西向東吹的強勁氣流,其時速可達數百公里,人們搭飛機時常碰到亂流就是來自於此。這種氣流常見於地球的中高緯度,它就像一道「萬里長城」,阻擋了極地冷空氣向溫帶及熱帶流動,因此這些地方才不致像極地一樣天寒地凍。

洛克伍德的研究認為,當太陽活動進入低潮期,地球上的噴射氣流也會改變位置,一方面使西風帶的風無法再進入歐洲--這種來自大西洋上的空氣,其作用是使歐洲變得較暖;另一方面,原本在極地與歐洲間充當「萬里長城」的噴射氣流,也會從原本所處位置的中、高緯度,被推得更接近赤道,此時北冰洋及西伯利亞的冷空氣就再無阻礙,開始往歐洲方向吹,寒冷天氣隨之而來。

這種太陽活動趨緩導致地球變冷的情況並非沒有先例,例如所謂的「蒙德最小期」(Maunder
minimum),這指的是一六四五年至一七一五年期間,太陽黑子消失而太陽活動進入低潮的時期,當時的歐洲大陸及北美,天氣變得極度酷寒,因此當時也被稱為「小冰河時期」。

這一切的根源來自於太陽活動的趨緩,雖然大部分科學家都認為,太陽仍會按其週期活動,但其活動力仍將是十九世紀以來最低的。

此外太陽也可能正在失去製造太陽黑子的能力:無太陽黑子日在二OO七年有一百八十三天,二OO八年是二百六十六天,二OO九年二百五十九天。

美太陽觀測室預測:
太陽黑子五年後可能全消失

最驚人的預測則來自美國國家太陽觀測室(National Solar Observatory)科學家潘恩(Matthew
Penn),他用模型預測,「到二 一五年,太陽黑子可能完全消失,」屆時如《新科學家》雜誌所言,「可能給人類帶來一個新的『小冰河時期』。」

太陽活動的變化,使地球氣候跟著改變,地表上所有生物無疑也會受到影響。對萬物之靈的人類來說,或許在科技保護下不致受到太大傷害,但人們賴以維生且「看天吃飯」的糧食,仍可能因此遭到巨大衝擊。如何確保糧食供應,或許是人們面臨太陽活動變化時,最應該思考的問題。





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