Postępujące ocieplenie klimatu Ziemi. Przyczyny naturalne. Wpływ aktywności Słońca na klimat Ziemi
 
Postępujące ocieplenie klimatu Ziemi. Przyczyny naturalne. Wpływ aktywności Słońca na klimat Ziemi
Na Słońcu obserwuje się wiele zjawisk o natężeniu okresowym. Są to: plamy słoneczne i pochodnie — w fotosferze oraz rozbłyski i protuberancje — w atmosferze, a także zmienność kształtu korony słonecznej.
Przed pojawieniem się plamy na Słońcu najpierw wzrasta w tym miejscu natężenie pola magnetycznego. Następnie pojawiają się w fotosferze ciemne plamy o średnicach 100 tys. km, chłodniejsze od otoczenia o ok. 1000 K. Plamy rozpoczynającego się od minimum cyklu 11-letniego pojawiają się najpierw z dala od równika słonecznego, w szerokościach heliograficznych ±30°, następnie przesuwają się ku równikowi i zanikają. Podczas maksimów zajmują one tysięczną część powierzchni Słońca w szerokościach ±15°. Co 22 lata zmieniają się bieguny magnetyczne plam na przeciwne. W okolicy plam (przy brzegu tarczy) obserwuje się jasne pochodnie — przegrzane obszary gazów w górnej fotosferze.
Zmiany zachodzące na Słońcu są przenoszone na Ziemię poprzez jonosferę i wpływają na cyrkulację atmosferyczną. Podczas maksymalnej aktywności Słońca (zwiększonego promieniowania krótkofalowego o długości 10,7 cm) obserwuje się wzrost zawartości ozonu w atmosferze, determinującego temperaturę górnych warstw powietrza. Ostatnio obserwuje się ogólny wzrost ozonu w atmosferze. Prowadzi to do ogrzania warstw atmosfery w strefie międzyzwrotnikowej i wzmożenia cyrkulacji południkowej górnych warstw atmosfery. Cykle krótkie aktywności Słońca wywołują duże zakłócenia stanu jonosfery, które przenoszone są do niższych warstw atmosfery. Towarzyszą im okresowe zmiany ciśnienia atmosferycznego, wpływające na ruch cyklonów i antycyklonów w początkowej fazie ich rozwoju. Świadczą o tym też okresowe zmiany cyrkulacji atmosferycznej, skorelowane z cyklami aktywności Słońca.
Początkowo uważano, że podczas maksimum plam słonecznych, stała słoneczna jest mniejsza, a temperatura powietrza — niższa. Ciągi chronologiczne liczb Wolfa, czyli liczb plam słonecznych, i temperatury powietrza wskazują, że podczas maksimów aktywności Słońca w cyklu 11-letnim jest cieplej niż w czasie minimów. Większe są również przyrosty drewna w lasach, tzn. grubsze słoje drzew. Jest to wynikiem zależności dystrybucji ciepła na powierzchni Ziemi od aktywności Słońca.
Cyrkulacja atmosferyczna warunkuje transport energii słonecznej, magazynowanej głównie w strefie międzyzwrotnikowej, w stronę biegunów.
Stała słoneczna (ilość energii słonecznej, padającej w ciągu jednej sekundy na jednostkową powierzchnię prostopadłą do promieni poza górną granicą atmosfery, przy średniej odległości Ziemi od Słońca) zależy od aktywności Słońca. Maksymalna aktywność przypada na przedział liczb Wolfa 80–100. Krótkookresowe zmiany stałej słonecznej nie odgrywają istotnej roli w kształtowaniu klimatu Ziemi. Jej wahania w ciągu roku są największe ze względu na różną odległość Ziemi od Słońca: w styczniu, przy odległości Ziemi od Słońca wynoszącej 147 mln km — 2,01 cal/cm2·min, i w lipcu, przy odległości 152 mln km — 1,94 cal/cm2·min. Większą rolę odgrywają długie cykle stałej słonecznej: 102-letni i 187-letni. W otoczeniu maksimów stałej słonecznej w tych cyklach w głębszych warstwach lądów i głębszych warstwach wód oceanów kumulowane są duże ilości energii. Z kolei energia magazynowana w oceanach wywiera wpływ na cyrkulację atmosferyczną.
 
Tendencja rosnąca aktywności Słońca (i stałej słonecznej) w ostatnich dwóch stuleciach może powodować znaczącą część postępującego ocieplenia klimatu Ziemi poprzez zmiany ogólnej cyrkulacji atmosferycznej.
Jerzy Boryczka, Maria Stopa-Boryczka
Przeglądaj encyklopedię
Przeglądaj tabele i zestawienia
Przeglądaj ilustracje i multimedia