如果沒有了太陽,地球會怎樣?

  從此白天與黑夜沒有了分界,每天醒來迎接自己的也不再是清晨的第一縷陽光……

  還記得前不久大熱的科幻電影《流浪地球》,就是因爲太陽急速老化,導致氣候急劇變化,地表變爲死城。人類不得不開始一場關乎命運的大逃亡:利用行星發動機,推動地球偏離軌道、離開太陽系。

  好在現實中,作爲太陽系裏唯一一顆能夠自己發光發熱的恆星,太陽還將源源不斷地爲地球提供能量,萬物生長,欣欣向榮。

  2019年世界氣象日中文版海報

  今天,又到了一年一度的“世界氣象日”。巧了!今年氣象日的主題是“太陽、地球和天氣”,旨在凸顯太陽在我們日常生活中的重要性,並呼籲關注氣候變化、合理利用氣候資源等。

  “世界氣象日”是用以紀念世界氣象組織的成立和《世界氣象組織公約》生效日(1950年3月23日)而設立。

  中國氣象局也圍繞該主題組織開展氣象開放日活動,引導公衆關心氣象、瞭解氣象和應用氣象,增進公衆對氣象科學的興趣。園子裏都有哪些好玩的、好看的?快跟上小編一睹爲快吧~

  太陽不老化 地球不流浪

  我們生來就擁有世上最耀眼的光芒,這就是太陽。

  “太陽幾乎可以說是地球唯一的熱量來源,地球大氣幾乎99.99%的熱量來源於太陽,所以沒有太陽就沒有人們賴以生存的地球,也沒有氣候以及天氣過程。”中國氣象科學研究院災害天氣國家重點實驗室研究員張華說。

  具體來說,來自太陽的輻射到達大氣上界以後,會通過大氣傳輸到達地球。地球收到了這個能量便會向外發射長波輻射,即通常所說的地球輻射,這兩者的平衡決定了大氣和地面的溫度。

  由於受太陽高度角和下墊面性質的影響,會造成南北緯向的溫度梯度,不同緯度的溫差和海陸溫差,驅動着全球大氣各種尺度的運動,包括大氣環流運動、各種中長期天氣過程、中小尺度對流過程,像颱風和暴雨等惡劣的天氣過程,都是由於上述溫度結構驅動的熱力、動力和水分循環在一定的觸發機制下產生的。

  3月23日中國氣象局開放日活動,公衆正瞭解靜止軌道微波探測儀。郭靜原攝

  如果沒有太陽提供的光照與熱量,地球會怎樣?2019年年初,僅一個月的陰雨寡照,就讓我國南方人民叫苦不迭;1815年,印尼坦博拉火山爆發產生的大量火山灰聚集在高空,導致大量陽光無法直射地面,全球因而遭遇了可怕的“無夏之年”……

  中國氣象局風能太陽能資源中心研究員申彥波表示,從人類生存的角度來說,太陽、地球、天氣或者是大氣,構成了人類賴以生存或者是地球上所有的生命能夠生存的三個必要條件。

  太陽是全球變暖的罪魁禍首?

  其實,當地球釋放的能量與吸收的能量相同時,能量收支平衡,平均氣溫是保持穩定的。

  然而,從19世紀後半葉工業時代起,全球平均氣溫已經上升了約1℃。目前,氣候變化日趨劇烈,比地球繞太陽公轉引起的氣候變化更加迅速。前所未有的氣候變化讓生態系統和人類都難以適應。

  3月23日中國氣象局開放日活動,公衆正瞭解固態降水傳感器。郭靜原攝

  可這鍋都該讓太陽背嘛?

  張華介紹,太陽輻射只有70%的能量能夠進入大氣層,最後能抵達地球表面只有46%左右。這46%左右的能量就用於加熱地球表面。

  地表溫度升高以後還會向大氣中發射長波輻射,這部分能量會被大氣中的溫室氣體,比如二氧化碳、甲烷、臭氧等吸收之後再傳給到地面,使得地面溫度升高,這個就是我們通常所說的溫室效應。

  3月23日中國氣象局開放日活動,公衆正瞭解大氣成分移動觀測系統。郭靜原攝

  這種自然的溫室效應是地球適合人類居住的主要原因。但隨着工業革命的發展,人類排放的溫室氣體越來越多,形成了額外的溫室效應,造成大氣和地面額外的增暖,導致全球變暖。

  過去30年的氣象衛星測量數據表明,太陽輸出的能量並沒有增加,那麼,目前地球上發生的全球變暖就不能歸咎於太陽活動的變化。

  3月23日中國氣象局開放日活動,小朋友正用VR體驗地球系統數值模擬裝置。郭靜原攝

  事實上,全球變暖的時間尺度是100多年,空間尺度是全球平均地表氣溫升高。“像二氧化碳這些溫室氣體在大氣中的壽命決定了它們在大氣中累積的濃度,而二氧化碳的壽命是100多年,由於它的生命期長,所以即使我們現在減少排放,它的累積濃度依然在增加,全球變暖的趨勢還是不能停止。”張華說。

  利用氣候資源,我們能幹點啥?

  “春雨驚春清谷天,夏滿芒夏暑相連”,中國古人通過觀察太陽週年運動,於先秦積累、漢代確立了“二十四節氣”,形成關於氣候、時令、物候等變化規律的知識體系和社會實踐。

  人類透過自然現象認知天氣的規律性,並順天應時趨利避害、安排農業生產。不同的氣溫、日照、雨季,對應着不同莊稼的種類和分佈,這實際上就是對氣候資源的利用。這一做法古已有之,今更勝昔。

  中國氣象局局長劉雅鳴說,在構建人類命運共同體的願景中,我們積極服務國家應對氣候變化內政外交,在太陽能、風能等氣候資源開發利用中發揮科技支撐作用,將綠色發展理念轉化爲自覺行動。

  3月23日中國氣象局開放日活動,講解員正介紹對天空圖像的智能觀測。郭靜原攝

  申彥波介紹,風力發電、太陽能發電是目前經常能夠看到的兩種最主要的利用氣候資源發電的方式。

  我國從本世紀初逐步開始大規模風力發電和太陽能發電。2009年,我國新增風電裝機容量全球第一;2015年,我國新增和累積光伏發電裝機容量均爲全球第一。去年,我國的風電和光伏發電更是佔整個電力供應的10%以上,最早的時候這個比例只有1%到2%。

  “放眼未來,隨着能源成本的下降和技術的提高,不僅是在中國,全世界的可再生能源發展都會有一個非常好的前景。”申彥波說。

  就讓我們懷揣着敬畏之心,從宇宙中這顆渺小的蔚藍星球上,眺望太陽系的核心——品味生命,珍視環境!

  來源/經濟日報經點科學工作室

  記者 /郭靜原

  編輯/ 李靜

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