如果没有了太阳,地球会怎样?

  从此白天与黑夜没有了分界,每天醒来迎接自己的也不再是清晨的第一缕阳光……

  还记得前不久大热的科幻电影《流浪地球》,就是因为太阳急速老化,导致气候急剧变化,地表变为死城。人类不得不开始一场关乎命运的大逃亡:利用行星发动机,推动地球偏离轨道、离开太阳系。

  好在现实中,作为太阳系里唯一一颗能够自己发光发热的恒星,太阳还将源源不断地为地球提供能量,万物生长,欣欣向荣。

  2019年世界气象日中文版海报

  今天,又到了一年一度的“世界气象日”。巧了!今年气象日的主题是“太阳、地球和天气”,旨在凸显太阳在我们日常生活中的重要性,并呼吁关注气候变化、合理利用气候资源等。

  “世界气象日”是用以纪念世界气象组织的成立和《世界气象组织公约》生效日(1950年3月23日)而设立。

  中国气象局也围绕该主题组织开展气象开放日活动,引导公众关心气象、了解气象和应用气象,增进公众对气象科学的兴趣。园子里都有哪些好玩的、好看的?快跟上小编一睹为快吧~

  太阳不老化 地球不流浪

  我们生来就拥有世上最耀眼的光芒,这就是太阳。

  “太阳几乎可以说是地球唯一的热量来源,地球大气几乎99.99%的热量来源于太阳,所以没有太阳就没有人们赖以生存的地球,也没有气候以及天气过程。”中国气象科学研究院灾害天气国家重点实验室研究员张华说。

  具体来说,来自太阳的辐射到达大气上界以后,会通过大气传输到达地球。地球收到了这个能量便会向外发射长波辐射,即通常所说的地球辐射,这两者的平衡决定了大气和地面的温度。

  由于受太阳高度角和下垫面性质的影响,会造成南北纬向的温度梯度,不同纬度的温差和海陆温差,驱动着全球大气各种尺度的运动,包括大气环流运动、各种中长期天气过程、中小尺度对流过程,像台风和暴雨等恶劣的天气过程,都是由于上述温度结构驱动的热力、动力和水分循环在一定的触发机制下产生的。

  3月23日中国气象局开放日活动,公众正了解静止轨道微波探测仪。郭静原摄

  如果没有太阳提供的光照与热量,地球会怎样?2019年年初,仅一个月的阴雨寡照,就让我国南方人民叫苦不迭;1815年,印尼坦博拉火山爆发产生的大量火山灰聚集在高空,导致大量阳光无法直射地面,全球因而遭遇了可怕的“无夏之年”……

  中国气象局风能太阳能资源中心研究员申彦波表示,从人类生存的角度来说,太阳、地球、天气或者是大气,构成了人类赖以生存或者是地球上所有的生命能够生存的三个必要条件。

  太阳是全球变暖的罪魁祸首?

  其实,当地球释放的能量与吸收的能量相同时,能量收支平衡,平均气温是保持稳定的。

  然而,从19世纪后半叶工业时代起,全球平均气温已经上升了约1℃。目前,气候变化日趋剧烈,比地球绕太阳公转引起的气候变化更加迅速。前所未有的气候变化让生态系统和人类都难以适应。

  3月23日中国气象局开放日活动,公众正了解固态降水传感器。郭静原摄

  可这锅都该让太阳背嘛?

  张华介绍,太阳辐射只有70%的能量能够进入大气层,最后能抵达地球表面只有46%左右。这46%左右的能量就用于加热地球表面。

  地表温度升高以后还会向大气中发射长波辐射,这部分能量会被大气中的温室气体,比如二氧化碳、甲烷、臭氧等吸收之后再传给到地面,使得地面温度升高,这个就是我们通常所说的温室效应。

  3月23日中国气象局开放日活动,公众正了解大气成分移动观测系统。郭静原摄

  这种自然的温室效应是地球适合人类居住的主要原因。但随着工业革命的发展,人类排放的温室气体越来越多,形成了额外的温室效应,造成大气和地面额外的增暖,导致全球变暖。

  过去30年的气象卫星测量数据表明,太阳输出的能量并没有增加,那么,目前地球上发生的全球变暖就不能归咎于太阳活动的变化。

  3月23日中国气象局开放日活动,小朋友正用VR体验地球系统数值模拟装置。郭静原摄

  事实上,全球变暖的时间尺度是100多年,空间尺度是全球平均地表气温升高。“像二氧化碳这些温室气体在大气中的寿命决定了它们在大气中累积的浓度,而二氧化碳的寿命是100多年,由于它的生命期长,所以即使我们现在减少排放,它的累积浓度依然在增加,全球变暖的趋势还是不能停止。”张华说。

  利用气候资源,我们能干点啥?

  “春雨惊春清谷天,夏满芒夏暑相连”,中国古人通过观察太阳周年运动,于先秦积累、汉代确立了“二十四节气”,形成关于气候、时令、物候等变化规律的知识体系和社会实践。

  人类透过自然现象认知天气的规律性,并顺天应时趋利避害、安排农业生产。不同的气温、日照、雨季,对应着不同庄稼的种类和分布,这实际上就是对气候资源的利用。这一做法古已有之,今更胜昔。

  中国气象局局长刘雅鸣说,在构建人类命运共同体的愿景中,我们积极服务国家应对气候变化内政外交,在太阳能、风能等气候资源开发利用中发挥科技支撑作用,将绿色发展理念转化为自觉行动。

  3月23日中国气象局开放日活动,讲解员正介绍对天空图像的智能观测。郭静原摄

  申彦波介绍,风力发电、太阳能发电是目前经常能够看到的两种最主要的利用气候资源发电的方式。

  我国从本世纪初逐步开始大规模风力发电和太阳能发电。2009年,我国新增风电装机容量全球第一;2015年,我国新增和累积光伏发电装机容量均为全球第一。去年,我国的风电和光伏发电更是占整个电力供应的10%以上,最早的时候这个比例只有1%到2%。

  “放眼未来,随着能源成本的下降和技术的提高,不仅是在中国,全世界的可再生能源发展都会有一个非常好的前景。”申彦波说。

  就让我们怀揣着敬畏之心,从宇宙中这颗渺小的蔚蓝星球上,眺望太阳系的核心——品味生命,珍视环境!

  来源/经济日报经点科学工作室

  记者 /郭静原

  编辑/ 李静

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