به رغم تاثیرات تغییرات خورشیدی بر تغییرات آب و هوایی زمین در طول حیات این سیاره، بررسی‌های صورت گرفته نشان داده‌اند خورشید سهمی کمتر از 15 درصد در افزایش دمای جهان طی یک قرن گذشته داشته است.
تغییراتی حتی کوچک در فعالیت‌های خورشیدی می توانند آب و هوای سیاره زمین را به شدت تحت تاثیر قرار دهند. با این وجود، خورشید در مقایسه با بسیاری از ستاره‌های کهکشان، ستاره‌ای پایدار محسوب می شود.
برخی از ستارگان با تغییرات فاحشی در اندازه، میزان نور و حتی انفجار مواجه می شوند، اما خورشید تنها از نظر میزان نور خود در الگوهای نسبتا ثابت 11 ساله که به عنوان "چرخه خورشیدی" شناخته می شود، تغییر 0.1 درصدی را تجربه می کند.
به گفته "گرگ کوپ"، فیزیکدان خورشیدی در دانشگاه کلرادو، انرژی نور خورشید که به بالای اتمسفر سیاره زمین می رسد حدود 2 هزار و 500 برابر بیشتر از مجموع منابع این سیاره است.
بر همین اساس، حتی 0.1 درصد از میزان نور خورشید از تمامی منابع انرژی اتمسفر زمین مانند رادیواکتیویته‌ای که به طور طبیعی از هسته این سیاره ساطع می شود، پیشی می گیرد.
برای بررسی هرچه بیشتر چگونگی تاثیر این تغییرات کوچک در انرژی خورشید بر شرایط آب و هوای زمین، "شورای ملی تحقیقات" (NRC) ده‌ها تن از کارشناسان و دانشمندان در زمینه‌های مختلف مانند فیزیک پلاسما، فعالیت‌های خورشیدی، شیمی اتمسفری، دینامیک سیالات و فیزیک ذرات پر انرژی را گرد هم آورده است.
نقش خورشید در آب و هوای سیاره زمین
اکثر تاثیرات نوسانات فعالیت‌های خورشیدی بر سیاره زمین از ماهیت پیچیده‌ای برخوردار هستند. به عنوان مثال، ذرات پر انرژی خورشیدی و پرتوهای کیهانی می توانند به کاهش سطوح ازن در استراتوسفر منجر شوند.
این مساله نیز رفتار اتمسفر زیرین را تغییر می دهد و حتی ممکن است توفان‌های خورشیدی را به سمت سطح هدایت کند.
شکسته شدن ملکول‌های ازن که در پایین استراتوسفر قرار دارند به وسیله نور فرا بنفش می تواند موجب گرمایش محلی بشود.
همچنین، هنگامی که ازن از بین برود، استراتوسفر خنک‌تر می شود و موجب افزایش اختلاف دما بین مناطق استوایی و مناطق قطبی می شود. اختلاف دماها در استراتوسفر و تروپوسفر فوقانی به ناپایداری در جریان اتمسفری غرب به شرق منجر می شود.
ناپایداری‌ها، جریان‌های مخالف و حرکات نامنظم را ایجاد می کنند. این جریان‌های مخالف موجب تقویت "جت استریم"ها شده و در نهایت، جریان‌های تروپوسفر فوقانی، لایه اتمسفر نزدیک به سطح زمین، را تغییر می دهند.
از این رو، خورشید ممکن است نقش مهمی در این نوع فرآیند ایفا کند. افزون بر این، به گفته "جرالد میهل" از مرکز ملی پژوهش اتمسفری، تغییرپذیری خورشیدی اثری قطعی بر آب و هوا به ویژه در اقیانوس آرام بر جای می گذارد.
بررسی داده‌های دمای سطح دریا طی سال‌های اوج لکه‌های خورشیدی، الگویی بسیار شبیه با "لا نینا"، خنک کننده ادواری اقیانوس آرام که به طور منظم بر آب و هوای سراسر جهان اثر می گذارد، بوده و در آن دوران به کاهش یک درجه سانتیگرادی دما در شرق اقیانوس آرام استوایی منجر شده است.
همچنین، دوران اوج چرخه لکه خورشیدی با افزایش بارندگی در مناطقی از جهان و فشار فوق طبیعی سطح دریا در اواسط عرض جغرافیایی شمالی و جنوبی اقیانوس آرام مرتبط بوده است.
به گفته میهل، اقیانوس آرام به تغییرات کوچک جریان‌های باد حساس بوده و فعالیت‌های خورشیدی ممکن است فرآیندهای مرتبط با قدرت باد را تحت تاثیر قرار دهد.
از این رو، دانشمندان معتقدند اگر خورشید واقعا در حال ورود به مرحله‌ای ناآشنا از چرخه خورشیدی است، ما باید تلاش‌های خود را برای درک ارتباط خورشید و آب و هوا دو برابر کنیم.
از سوی دیگر، اگرچه خورشید منبع اصلی گرما و انرژی برای سیاره زمین محسوب می شود، اما باید به این نکته توجه داشت که تغییرپذیری خورشیدی دلیل گرمایش جهانی سال‌های اخیر محسوب نمی شود.
همانگونه که اشاره شد، خورشید ستاره‌ای بسیار پایدار بوده و به رغم نیروی چشمگیری که برای ایجاد تغییرات شگرف دارد، اما خوشبختانه برای ما ستاره تنبلی محسوب می شود.
به رغم تاثیرات تغییرات خورشیدی بر تغییرات آب و هوایی زمین در طول حیات این سیاره، بررسی‌های صورت گرفته نشان داده‌اند خورشید سهمی کمتر از 15 درصد در افزایش دمای جهان طی یک قرن گذشته داشته است.
در حقیقت، فعالیت‌های انسان مانند افزایش انتشار گازهای گلخانه‌ای نقش پررنگی در گرمایش جهانی ایفا کرده و می کنند.
کنجکاو
تغییراتی حتی کوچک در فعالیت‌های خورشیدی می توانند آب و هوای سیاره زمین را به شدت تحت تاثیر قرار دهند. با این وجود، خورشید در مقایسه با بسیاری از ستاره‌های کهکشان، ستاره‌ای پایدار محسوب می شود.
برخی از ستارگان با تغییرات فاحشی در اندازه، میزان نور و حتی انفجار مواجه می شوند، اما خورشید تنها از نظر میزان نور خود در الگوهای نسبتا ثابت 11 ساله که به عنوان "چرخه خورشیدی" شناخته می شود، تغییر 0.1 درصدی را تجربه می کند.
به گفته "گرگ کوپ"، فیزیکدان خورشیدی در دانشگاه کلرادو، انرژی نور خورشید که به بالای اتمسفر سیاره زمین می رسد حدود 2 هزار و 500 برابر بیشتر از مجموع منابع این سیاره است.
بر همین اساس، حتی 0.1 درصد از میزان نور خورشید از تمامی منابع انرژی اتمسفر زمین مانند رادیواکتیویته‌ای که به طور طبیعی از هسته این سیاره ساطع می شود، پیشی می گیرد.
برای بررسی هرچه بیشتر چگونگی تاثیر این تغییرات کوچک در انرژی خورشید بر شرایط آب و هوای زمین، "شورای ملی تحقیقات" (NRC) ده‌ها تن از کارشناسان و دانشمندان در زمینه‌های مختلف مانند فیزیک پلاسما، فعالیت‌های خورشیدی، شیمی اتمسفری، دینامیک سیالات و فیزیک ذرات پر انرژی را گرد هم آورده است.
نقش خورشید در آب و هوای سیاره زمین
اکثر تاثیرات نوسانات فعالیت‌های خورشیدی بر سیاره زمین از ماهیت پیچیده‌ای برخوردار هستند. به عنوان مثال، ذرات پر انرژی خورشیدی و پرتوهای کیهانی می توانند به کاهش سطوح ازن در استراتوسفر منجر شوند.
این مساله نیز رفتار اتمسفر زیرین را تغییر می دهد و حتی ممکن است توفان‌های خورشیدی را به سمت سطح هدایت کند.
شکسته شدن ملکول‌های ازن که در پایین استراتوسفر قرار دارند به وسیله نور فرا بنفش می تواند موجب گرمایش محلی بشود.
همچنین، هنگامی که ازن از بین برود، استراتوسفر خنک‌تر می شود و موجب افزایش اختلاف دما بین مناطق استوایی و مناطق قطبی می شود. اختلاف دماها در استراتوسفر و تروپوسفر فوقانی به ناپایداری در جریان اتمسفری غرب به شرق منجر می شود.
ناپایداری‌ها، جریان‌های مخالف و حرکات نامنظم را ایجاد می کنند. این جریان‌های مخالف موجب تقویت "جت استریم"ها شده و در نهایت، جریان‌های تروپوسفر فوقانی، لایه اتمسفر نزدیک به سطح زمین، را تغییر می دهند.
از این رو، خورشید ممکن است نقش مهمی در این نوع فرآیند ایفا کند. افزون بر این، به گفته "جرالد میهل" از مرکز ملی پژوهش اتمسفری، تغییرپذیری خورشیدی اثری قطعی بر آب و هوا به ویژه در اقیانوس آرام بر جای می گذارد.
بررسی داده‌های دمای سطح دریا طی سال‌های اوج لکه‌های خورشیدی، الگویی بسیار شبیه با "لا نینا"، خنک کننده ادواری اقیانوس آرام که به طور منظم بر آب و هوای سراسر جهان اثر می گذارد، بوده و در آن دوران به کاهش یک درجه سانتیگرادی دما در شرق اقیانوس آرام استوایی منجر شده است.
همچنین، دوران اوج چرخه لکه خورشیدی با افزایش بارندگی در مناطقی از جهان و فشار فوق طبیعی سطح دریا در اواسط عرض جغرافیایی شمالی و جنوبی اقیانوس آرام مرتبط بوده است.
به گفته میهل، اقیانوس آرام به تغییرات کوچک جریان‌های باد حساس بوده و فعالیت‌های خورشیدی ممکن است فرآیندهای مرتبط با قدرت باد را تحت تاثیر قرار دهد.
از این رو، دانشمندان معتقدند اگر خورشید واقعا در حال ورود به مرحله‌ای ناآشنا از چرخه خورشیدی است، ما باید تلاش‌های خود را برای درک ارتباط خورشید و آب و هوا دو برابر کنیم.
از سوی دیگر، اگرچه خورشید منبع اصلی گرما و انرژی برای سیاره زمین محسوب می شود، اما باید به این نکته توجه داشت که تغییرپذیری خورشیدی دلیل گرمایش جهانی سال‌های اخیر محسوب نمی شود.
همانگونه که اشاره شد، خورشید ستاره‌ای بسیار پایدار بوده و به رغم نیروی چشمگیری که برای ایجاد تغییرات شگرف دارد، اما خوشبختانه برای ما ستاره تنبلی محسوب می شود.
به رغم تاثیرات تغییرات خورشیدی بر تغییرات آب و هوایی زمین در طول حیات این سیاره، بررسی‌های صورت گرفته نشان داده‌اند خورشید سهمی کمتر از 15 درصد در افزایش دمای جهان طی یک قرن گذشته داشته است.
در حقیقت، فعالیت‌های انسان مانند افزایش انتشار گازهای گلخانه‌ای نقش پررنگی در گرمایش جهانی ایفا کرده و می کنند.
کنجکاو