太阳活动对地球的影响，

近20年的研究已清楚表明，天气气候的形成和变化，尤其是气候变化并不仅仅是大气运动所产生的，它们是气候系统（包括大气、海洋、地圈和生物圈等）共同作用的结果。作为大气和海洋运动能量基本来源的太阳，无疑在大气等系统的运动和变化中有极其重要的作用。李崇银院士从气象学角度概括归纳了太阳活动与天气气候变化的关系。

本期嘉宾：中国解放军理工大学教授/中国科学院大气物理所研究员中国科学院院士李崇银

采访人：本报记者丁继武

天气和气候变化已是大家熟知的事实，近年来更加引起社会的普遍关注。近20年的研究表明，天气气候的形成和变化，尤其是气候变化并不仅仅是大气运动所产生的，它们是气候系统（包括大气、海洋、地圈和生物圈等）共同作用的结果。温室气体含量增加所引起的全球增暖尤为世人所关注，而太阳是大气和海洋运动的根本能量源，太阳活动如何影响天气气候变化也必然受到关注。

太阳同样也处于不停的运动和变化之中，地球上的某些天气气候变化又明显地反映出它们可能与太阳活动有一定的关系。但是，太阳活动通过什么途径影响天气气候变化？影响的具体物理过程及其机制又是什么？直到目前，还没有一个理论能够很好地说明。

天气气候变化与太阳活动的一些相关现象

太阳活动的重要现象是所谓太阳黑子，它有极明显的11年周期变化。目前研究表明，太阳黑子数与地球上天气气候变化之间确实存在着一定关系。例如，太阳黑子的全影和半影比率（Rs）与北半球地面气温异常在长时间的变化趋势上有正相关变化，Rs值大时，则北半球气温偏高。

太阳活动不仅与大范围的气候状况有关，还与一些局部地区的天气气候现象有一定关系。例如，英国大气闪电次数与太阳黑子数之间也有正相关关系，在太阳黑子多的年份，英国大气闪电也多；反之亦然。

在分析太阳活动与地球气候变化之间的关系时，人们还发现对分析资料的处理也是十分重要的。例如，每年某地区的地面气压同太阳辐射通量之间并没有明显的关系，但如果考虑了平流层的准两年振荡（QBO）特征，仅就QBO的西风位相年进行统计分析，太阳辐射量的变化同南北气压差的变化间有正相关关系，而同查尔斯顿的气温变化有负相关关系。

全球增暖及其影响是大家极为重视的问题，温室气体排放的增加被认为是祸首。但最近的一些研究表明，地球气温的变化同太阳活动也有一定的关系，太阳活动也可能是全球增暖的一种因素。

影响天气气候变化的几种可能途径

尽管尚未形成完整的理论，但根据多年来的观测和分析研究，可以将太阳活动对天气气候变化的影响归纳成三种可能途径：

太阳活动→地球大气电离程度→大气经圈环流→天气气候变化

一些观测研究已表明，在太阳黑子的高峰期，地球大气的电离程度比较强，尤其是在高纬度地区。这样，在电磁场的作用下，高纬度大气电离化的增强将导致高纬地区大气直接经圈环流的加强，经圈环流的加强使空气的南北交换加强，大气活动中心会明显增强，全球的降水量可能增多。

太阳活动所引起的大气电离程度的变化还必然引起高层大气中离子含量的改变，高离子含量的空气被带到对流层，从而还可能改变凝结核的数量，最后可能影响到云和降水过程。

太阳活动→紫外辐射→臭氧层→平流层热状况→天气气候

卫星观测表明，平流层上层的臭氧混合比与太阳辐射加热有明显的正相关关系，太阳辐射加热强，在2百帕高度处的臭氧混合比就高。这样，太阳活动（太阳黑子多）所引起的辐射量（尤其是紫外辐射）的增加将使得平流层的臭氧量及其分布发生变化，从而引起平流层热状况的变化。平流层热状况的变化必将引起平流层温度场的变化，平流层大气环流亦将发生变化，进而通过行星波的异常影响对流层大气环流的改变，最终引起天气气候的变化。因为行星波可以通过对流层顶而垂直传播。