太空科技與未來生活.ppt

太陽的活動變化與地球長期氣候的相關(guān)性,第二組 B9532120 蔡德明 B9532038 李祈賢 B9541012 張惠婷 B9541155 陳憶文 B9541161 涂新味,前言,一般而言，天氣現(xiàn)象的變化，有時非常劇烈，於是較易造成災(zāi)害；而氣候特徵的改變則比較緩和，所導(dǎo)致的災(zāi)害常為我們所忽略。至於引起氣候變化的因子，主要是太陽輻射與太陽活動、大氣環(huán)流及洋流、冰雪覆蓋、火山爆發(fā)和人類活動的影響等。由於氣候特徵具有時間及空間之平均特性，於是某地區(qū)某段期間降雨量之減少，並不代表臺灣地區(qū)降雨量會持續(xù)減少；同樣道理，某地溫度升高，並不表示臺灣溫度均將持續(xù)升高。因此氣象界努力之目標(biāo)不僅在於理論之推演及模擬，更重要的乃著力於理論的應(yīng)用，以便能夠預(yù)測未來較長期之天氣變化及瞭解較長期之氣候趨勢。,科學(xué)家如何觀察長期的氣候變化,根據(jù)氣候變化的資料顯示，可以分為8種: (1)雲(yún) 雖然雲(yún)與輻射之間的關(guān)係十分複雜，大體而 言，高雲(yún)吸收地球輻射的能力較強(qiáng)，低雲(yún)則 是反射太陽輻射的能力較強(qiáng)。因此較多的高 雲(yún)將使地表增溫，較多的低雲(yún)則使地表降 溫。 (2)觀測太陽黑子 日冕物質(zhì)噴發(fā) - 是從太陽的日冕層拋射出 來的物質(zhì)，通?？梢允褂萌彰醿x在白光下 觀察到。 磁雲(yún) 宇宙射線,在紫外線觀察太陽看見的日冕物質(zhì)拋射。,(3)火山爆發(fā) 連續(xù)的火山爆發(fā)仍可能影響較為長期的氣候 變化。 (4)貝類化石 利用科學(xué)家對貝殼的分析，了解此地區(qū)是否處於 冰河。,板塊交界處火山的成因。,(5)樹輪 在氣候暖和的年代，樹輪是較為寬鬆的；相對的在寒 冷、乾旱時期，樹輪是較密集的。 (6)冰河 在山脈圈谷中，考古學(xué)家若發(fā)現(xiàn)了冰河擦痕及當(dāng)時才 能挖蝕成的冰坎地形，代表此地區(qū)曾經(jīng)為冰河時期。,冰川的冰縫和年輪。,(7)採集冰柱 利用冰雪中的含酸度以及測量冰柱 中導(dǎo)電量多寡來探測長期氣象。 (8)衛(wèi)星 利用衛(wèi)星所拍的衛(wèi)星圖 觀察地球上的氣候變化。,衛(wèi)星地圖可讓人類看到太空中地球的模樣。,太陽影響長期氣候的可能方式,太陽輻射 是驅(qū)動大氣環(huán)流的主要能量來源。 地球表面接受太陽輻射不平均，如：赤道區(qū)-溫度高， 極地區(qū)-較冷。 地球繞著太陽公轉(zhuǎn)時，各個緯度所接收的輻射量的變 化。 海水能吸收較多太陽輻射，而陸地吸收則較少。 太陽黑子 太陽黑子為太陽表面的黑點，它的溫度較其它地區(qū)來的低 且顏色深暗，它擁有強(qiáng)大的磁場，以成群的方式呈現(xiàn)。,地磁的效果 地球的極光是與太陽風(fēng)、太陽磁場、地球磁場和地球的大氣層交互作用創(chuàng)造 出來的，其中的任何變化都會影響極光的類型。突然的變化會在地球磁場的分布上造成強(qiáng)烈的干擾，稱為地磁暴。,從這張由美國太空總署太陽及日光層觀察部拍的照片可見，太陽表面數(shù)顆黑子發(fā)生激烈爆炸。,太陽本身所放出的粒子與磁場 太陽表面的日冕物質(zhì)拋射效應(yīng)噴發(fā)大量的帶電高能粒子與高速太陽風(fēng)隨著太陽的行星際磁場衝擊地球。,磁場重聯(lián)示意圖。在磁場重聯(lián)過程中存在不同尺度的物理現(xiàn)象。當(dāng)?shù)厍虼盼舶l(fā)生重聯(lián)時，它向地球拋出高速離子和電子流。,太陽質(zhì)子事件,高能量的質(zhì)子可能在主要的耀斑尖峰發(fā)生之後30分鐘抵達(dá)地球，當(dāng)發(fā)生這種太陽質(zhì)子事件，地球是沐浴在來自耀斑的高能太陽微粒(主要是質(zhì)子)之下。其中有些微粒會順著地球磁場盤旋而下，擊穿數(shù)層地球的大氣上層，並且導(dǎo)致大量的大氣質(zhì)點電離，並且使環(huán)境中的輻射能大增。,銀河宇宙射線,太陽活動的增加會使在太陽風(fēng)中電離的微粒增加，成為向外流失離開太陽的離子微粒，其中大多數(shù)都是質(zhì)子和電子。 地球磁場、太陽風(fēng)和太陽磁場共同造成銀河宇宙射線(GCR)的偏轉(zhuǎn)。 太陽活動減弱，滲透進(jìn)對流層和同溫層的GCR就會增加。 GCR的微粒是電離的主要來源。,雲(yún)的效果,在電離上的變化影響到在氣溶膠內(nèi)形成雲(yún)層的核種的豐度。這樣的結(jié)果，電離化的水平潛在性的影響到結(jié)露、低雲(yún)、相對濕度和與雲(yún)有關(guān)的反照率。 由大量的凝結(jié)種核形成的雲(yún)比較明亮，能長期存在，並且可能產(chǎn)生的降雨和雪較少。 有些研究顯示GCR和雲(yún)量的變化在緯度高於50是正相關(guān)的，但在低緯度卻是負(fù)相關(guān)。 但由於太陽的可變性太多，許多方便都在同時變化，並且一些氣候系統(tǒng)都有延遲的反應(yīng)。,太陽活動,太陽活動是太陽發(fā)射出的太陽輻射在總量上的變化。 它們的組成有週期性的變化，主要是11年的太陽週期（或是太陽黑子週期），並且有非週期的波動。 太陽活動對地球的影響被稱為“太陽驅(qū)動力“。,過去30年的太陽活動。,全球氣候變暖問題,大量氣象資料表明，20世紀(jì)以來全球氣候變暖，全球大氣和地表的溫度平均上升了約0.506。據(jù)專家預(yù)測，到2100年全球氣溫還將增加1至3.5。氣溫升高會引發(fā)一系列的問題，比如極地以及各地區(qū)冰川融化，海平面上升將吞噬部分陸地與島嶼；部分物種滅絕；旱澇變化劇烈，很多地區(qū)沙漠化加??；大量的熱帶雨林和原始森林被毀，森林火災(zāi)頻繁發(fā)生等。,影響氣候變化的原因,人為因素 (工業(yè)化的發(fā)展，二氧化碳和硫化物的排放量增加，大量的汽車和建築物形成的城市熱島效應(yīng)等。) 自然因素 (天文因素比如太陽輻射變化與太陽活動影響；行星攝動引起地球軌道運動和自轉(zhuǎn)變化以及地球宇宙環(huán)境的變化。),碳-14的產(chǎn)生,碳-14的生成(放射性碳：14C)也與太陽活動相關(guān)。太陽活動的增加導(dǎo)致抵達(dá)地球大氣層的宇宙射線減少，因而使14C的生成減少。這是因為宇宙射線在太陽系內(nèi)會被太陽風(fēng)的磁場向外排開。因而宇宙射線強(qiáng)度和碳-14的生成反比於活動的一般水平。,地球軌道及自轉(zhuǎn)變化對氣候的影響,地球繞太陽公轉(zhuǎn)運動中會受到其他大行星（主要是木星）的引力干擾使軌道參量變化，影響到氣候。 地球自轉(zhuǎn)受日、月引潮力的影響，會引發(fā)海洋潮汐摩擦，產(chǎn)生與地球自轉(zhuǎn)角速度相反的力偶矩，這導(dǎo)致地球的自轉(zhuǎn)有長期減慢效應(yīng)，使日長單位以每百年0.002秒的速度增加。 此外，由於海、氣耦合與日、月引潮力的影響，地球自轉(zhuǎn)除了長期減慢以外，還有年際、半年、季節(jié)性與短時標(biāo)的周期變化，也會影響到全球氣候的變化。,太陽輻射與太陽活動對氣候的影響,太陽輻射是地球上光和熱的主要來源，它的微小變化會給地球帶來嚴(yán)重的影響。雖然說太陽的輻射總量基本上是穩(wěn)定的，但也有0.1%至0.2%的起伏變化，特別是在紫外和X射線波段有較大幅度的漲落，這會引起地球發(fā)生氣候變化。 太陽活動的激烈程度影響到太陽輻射的強(qiáng)弱，特別是紫外射線、X射線的強(qiáng)弱，這直接影響到大氣平流層中的臭氧層。 太陽紫外輻射的變化使臭氧層的密度與分布變化，從而使大氣環(huán)流發(fā)生變化，隨之影響天氣與氣候。,旱澇與太陽活動有關(guān),當(dāng)一個地區(qū)的季雨量或年雨量比平均雨量偏少或偏多達(dá)到幾成時，便形成旱或澇現(xiàn)象。 對大量的長時間的年雨量與太陽黑子相對數(shù)資料分析，說明兩者之間有著復(fù)雜的關(guān)係。有些地區(qū)在太陽黑子多時雨量較多，有些地區(qū)則相反，也有些地區(qū)則關(guān)係不顯著。 從全球雨量分布的情況來看，太陽黑子相對數(shù)峰值年時，赤道帶的雨量比較多，而這時期中緯度地區(qū)雨量偏少，要注意防旱。,結(jié)論,做了這份報告之後，我們才知道原來本來就知道除了地球還有金、木、水、火這些星球，太陽和月亮，可是我們卻從來不知道太陽也會影響地球。不過，當(dāng)我們仔細(xì)做這份報告才知道，太陽活動只會影響地球的衛(wèi)星，電訊那些比較嚴(yán)重。不過，現(xiàn)在地球暖化的越來越嚴(yán)重了，有些人誤以為太陽活動是讓地球暖化的因素，可是太陽因子反而讓地球降溫，讓地球暖化的元兇就是人類。因為人類不斷破壞大自然，砍伐樹木，破壞土地。等等，而且現(xiàn)在文明時代，科技也越來越發(fā)達(dá)，不斷釋放二氧化碳，導(dǎo)致大氣層中的臭氧層破掉。我覺得人類真的應(yīng)該要好好的檢討以及要有保護(hù)地球的觀念了。,參考文獻(xiàn),/info/info-tw/info_493.html /question/question?qid=1608020104175 http:/zh.wi