太陽(yáng)光譜變化引起的輻射強(qiáng)迫對(duì)氣候變化的影響

太陽(yáng)光譜變化引起的輻射強(qiáng)迫對(duì)氣候變化的影響

太陽(yáng)入射輻射從根本上決定了大氣的熱力結(jié)構(gòu)和組成狀況.紫外線波長(zhǎng)范圍的輻射改變了大氣中的分子分布,從而引起連鎖的化學(xué)反應(yīng)——尢其是對(duì)平流層中臭氧的生成產(chǎn)生影響——同時(shí)為中間大氣層提供主要的熱源,而處于可見近紅外波段的輻射則能到達(dá)低層大氣和地球表面并使其增溫.因此太陽(yáng)輻射的光譜組成對(duì)確定大氣結(jié)構(gòu)、地表溫度至關(guān)重要,它主要由大氣對(duì)太陽(yáng)光譜變化的反應(yīng)而決定.裝載于太陽(yáng)輻射和氣候?qū)嶒?yàn)(SORCE)衛(wèi)星上的光譜輻照度監(jiān)測(cè)(SIM)儀從2004年4月起就開始進(jìn)行每天監(jiān)測(cè),其數(shù)據(jù)顯示太陽(yáng)光譜始終處于0.2mm至2.4mm之間,這一現(xiàn)象說(shuō)明在太陽(yáng)周期的下降期,紫外光譜的下降幅度可能比之前預(yù)測(cè)的還要高 4～6倍.其中一部分的下降幅度在總的太陽(yáng)輻射中被可見波長(zhǎng)的輻射增加所抵消.同時(shí),我們發(fā)現(xiàn),這些光譜變化導(dǎo)致年間低于 45km的臭氧層有所增加.盡管短期內(nèi)對(duì)太陽(yáng)輻射效應(yīng)的精確歸因非常困難,但我們基于輻射光化學(xué)模型的研究結(jié)果與Aura—MLS衛(wèi)星的同期監(jiān)測(cè)結(jié)果是一致的.

另外還發(fā)現(xiàn),SIM的數(shù)據(jù)顯示地表氣候輻射強(qiáng)迫與太陽(yáng)活動(dòng)水平異相.目前還無(wú)充分證據(jù)驗(yàn)證SIM觀測(cè)到的波普變化,或充分闡釋太陽(yáng)周期,但我們的研究進(jìn)一步證實(shí)了這樣一種可能性,太陽(yáng)輻射對(duì)大氣溫度的影響可能與目前所設(shè)想的完全不一樣.

戴 潔 譯自《Nature》, 696-699 (2010)