太阳风暴不止带来极光，研究：为芬兰带来暖冬

darthracer · 2024-3-28 08:56

当来自太阳的高能量带电粒子与地球大气中的气体碰撞，并与地球磁场反应时，就会产生美丽的极光，科学家一直想知道，太阳带电粒子绝对不只创造极光这么简单。《科学报告》期刊上一篇由芬兰科学家进行的研究发现，极光还会影响冬季气温，影响芬兰冬季的用电量。

原本科学家对极光的研究，聚焦在太空的范围，他们已知当太阳风暴将带电粒子吹向地球磁极的时候，有可能与卫星相撞并破坏网络连接。然而，太阳发出大量高能量粒子会影响太空天气，也会影响地球气候，芬兰奥卢大学的太空气候研究小组长期以来一直在研究来自太空的高能量粒子对冬季天气变化的影响。

研究团队分析欧洲气象中心(ECMWF) 1950年至2021年期间的气压、风型和表面温度资讯，接着分析1990年至2021年间芬兰每月的用电量，并根据温度数据估算出早年的用电量。研究发现太阳带电粒子会以多种方式与地球的大气相互作用。科学家称，高能粒子沉淀(EPP)会造成芬兰的冬天变暖，原因是高能量粒子引起的臭氧消耗会增强极地涡旋，使北欧特别是芬兰出现温和的冬季。

极地涡旋是一种通常围绕极地地区循环的强风模式，在冬季极地地区以西向东吹的强风形式呈现，当极地涡旋的增强也增强地表的西风。当极地涡旋增强时，芬兰冬季温度较高，温暖的冬季代表取暖需求减少，因此在太阳风暴期间，芬兰的能源消耗也相对减少。

另一方面，在高能量粒子较弱的冬季，极地涡旋会减弱甚至完全崩溃，使北极冷空气向南流动，可能导致欧洲和北美等地区的气温下降，就是所谓的北极破洞。今年冬天极地涡旋已经破裂过一次，且根据该模型，早在去年夏天就预测极地涡旋可能会在冬季破裂。

科学家表示，太阳与地球大气层相互作用的方式，特别是它如何向下发射高能量粒子，可以直接影响我们冬季的用电量。对于芬兰来说，这种“太空天气”可以解释大约14%的用电量，并解释高达50%的用电量的年际变化，且这种关系从1950年代至今一直很稳定。

简单来说，太阳带电粒子通过极地涡旋，会显著影响芬兰的冬季气温和电力消耗，因此强太阳带电粒子降临，与芬兰冬季气温较高和电力消耗较低有关，反之亦然。

研究人员表示，如果科学家学会如何在比现在更长的时间尺度上更好的预测太阳风暴，并考虑来自太空的高能量粒子对气候的影响，可能有助于预测冬季温度和电力消耗，在最好的情况下，可以提前几个月甚至几年。

太阳风暴不止带来极光，研究：为芬兰带来暖冬

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