Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Điều gì đã xảy ra với nhiệt độ bề mặt liên quan đến hoạt động của điểm sáng mặt trời trong 130 năm qua?
Tóm tắt
Dựa trên phân tích tổng hợp sử dụng các danh mục hoạt động và không hoạt động của mặt trời, phản ứng của nhiệt độ bề mặt đối với các hoạt động mặt trời được phân loại khác nhau và một cơ chế khả dĩ đã được thảo luận. Kết quả cho thấy hoạt động của điểm sáng mặt trời gia tăng trong các chu kỳ mặt trời từ 13 đến 24 (1880–2010) và dường như đã có những đóng góp tích cực cho sự gia tăng nhiệt độ toàn cầu. Tuy nhiên, số lượng điểm sáng mặt trời đã giảm, nếu chúng ta tập trung vào 60 năm gần đây nhất (1950–2010), và việc giảm hoạt động mặt trời không đóng góp vào việc làm mát trái đất. Kết quả này cho thấy mối liên hệ giữa điểm sáng mặt trời và khí hậu của trái đất nhạy cảm với khoảng thời gian nghiên cứu. Một phân tích cực đoan đã được thực hiện nhằm cố gắng hiểu rõ hơn về các tác động của mặt trời. Phân tích tổng hợp 10 điểm cực đoan cho thấy phản ứng nhiệt độ bề mặt đối với hoạt động mặt trời khác nhau theo không gian và rất nhạy cảm với các sự kiện El Niño–Southern Oscillation (ENSO). Các khu vực nhạy cảm nhất trong lĩnh vực Thái Bình Dương đã tiết lộ sự khác biệt đáng kể giữa việc bao gồm và không bao gồm các năm ENSO. Trong các năm không hoạt động mặt trời, khu vực Thái Bình Dương phía Đông nhiệt đới được quan sát như một mô hình giống như El Niño yếu (mô hình giống như La Niña mạnh) trong tổng hợp bao gồm (không bao gồm) các sự kiện ENSO. Một đặc điểm thú vị khác là sự tương đồng mạnh mẽ trong các phân tích tổng hợp mà bao gồm hoặc không bao gồm các sự kiện ENSO trong các năm hoạt động của điểm sáng mặt trời, nhưng khác với mô hình giống như La Niña được quan sát trong các nghiên cứu trước đây. Cơ chế từ dưới lên liên quan đến phản ứng của lưu thông động lực bề mặt và cân bằng nhiệt khi so sánh với lực tác động do bức xạ mặt trời toàn phần một phần giải thích mối liên hệ này.
Từ khóa
#hoạt động điểm sáng mặt trời #nhiệt độ bề mặt #khí hậu trái đất #ENSO #cơ chế từ dưới lênTài liệu tham khảo
Compo GP, Whitaker JS, Sardeshmukh PD, Matsui N, Allan RJ, Yin X, Gleason BE, Vose RS, Rutledge G, Bessemoulin P, Brönnimann S, Brunet M, Crouthamel RI, Grant AN, Groisman PY, Jones PD, Kruk M, Kruger AC, Marshall GJ, Maugeri M, Mok HY, Nordli Ø, Ross TF, Trigo RM, Wang XL, Woodruff SD, Worley SJ (2011) The Twentieth Century Reanalysis Project, Quarterly J Roy. Meteorol Soc 137:1–28. doi:10.1002/qj.776
Deser C (2000) On the teleconnectivity of the “Arctic Oscillation”. Geophys Res Lett 27(6):779–782
Eddy JA (1976) The Maunder Minimum. Sci 192:1189–1202
Fröhlich C, Lean J (1998) Sun’s total irradiance: cycles, trends and related climate change uncertainties since 1976. Geophys Res Lett 25:4377–4380
Fröhlich C, Lean J (2004) Solar radiative output and its variability: evidence and mechanisms. Astron Astrophys Rev 12:273–320
Gray LJ et al (2010) Solar influences on climate. Rev Geophys 48:RG4001. doi:10.1029/2009RG000282
Haigh JD (1996) The impact of solar variability on climate. Sci 272:981–984. doi:10.1126/science.272.5264.981
Haigh J (2003) The effects of solar variability on the Earth's climate, Philos. Trans R Soc Ser A 361:95–111
Haigh JD, Winning AR, Toumi R, Harder JW (2010) An influence of solar spectral variations on radiative forcing of climate. Nat 467:696–699
Herman JR and RA Goldberg (1978) Sun, weather and climate, NASA Spec. Publ., 426
Herschel W (1801) Observations tending to investigate the nature of the Sun, in order to find the causes or symptoms of its variable emission of light and heat: with remarks on the use that may possibly be drawn from solar observations. Philos Trans R Soc London 91:265–318. doi:10.1098/rstl.1801.0015
Hurrell J, Hack J, Shea D, Caron J, Rosinski J (2008) A new sea surface temperature and sea ice boundary data set for the Community Atmosphere Model. J Clim 21:5145–5153
Huth R, Bochnicek J, Hejda P (2007) The 11-year solar cycle affects the intensity and annularity of the Arctic Oscillation. J Atmos Sol Terr Phys 69(9):1095–1109
Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC), Climate change 2001: solar forcing of climate. Working Group I: The Scientific Basis. Retrieved 2005-03-10
Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC), Climate change 2007: the physical sciences basis, Cambridge University Press, New York (2007). Available at http://ipcc-wg1.ucar.edu/wg1/wg1-report.html
Keckhut P, Hauchecorne A, Chanin M (1995) Midlatitude long term variability of the middle atmosphere: trends and cyclic and episodic changes. J Geophy Res 100:18887–18897
Kodera K, Kuroda (2002) Solar cycle modulation of the North Atlantic Oscillation: implications in the spatial structure of the NAO. Geophys Res Lett 29(8):1218. doi:10.1029/2001GL014557
Labitzke K (1987) Sunspots, the QBO and the stratospheric temperature in the north polar region. Geophys Res Lett 14:535–537. doi:10.1029/GL014i005p00535
Labitzke K, van Loon H (1993) Some recent studies of probable connections between solar and atmospheric variability, Ann. Geophysicae 11:1084–1094
Laut P (2003) Solar activity and terrestrial climate: an analysis of some purported correlations. J Atmos Sol Terr Phys 65:801–812. doi:10.1016/S1364-6826(03)00041-5
Lean J (2006) Comment on “Estimated solar contribution to the global surface warming using the ACRIM TSI satellite composite” by N. Scafetta and B. J. West. Geophys Res Lett 33:L15701. doi:10.1029/2005GL025342
Lean J, Rind D (1998) Climate forcing by changing solar radiation. J Clim 11:3069–3094
Lean J, Beer J, Bradley R (1995) Reconstruction of solar irradiance since 1610: Implications for climate change. Geophys Res Lett 22:3195–3198
Lee JN, Shindell DT, Hameed S (2009) The influence of solar forcing on tropical circulation. J Clim 22:5870–5885. doi:10.1175/2009JCLI2670.1
Lockwood M (2010) Solar change and climate: an update in the light of the current exceptional solar minimum. Proc R Soc A 466:303–329. doi:10.1098/rspa.2009.0519
Luterbacher J, Dietrich D, Xoplaki E, Grosjean M, Wanner H (2004) European seasonal and annual temperature variability, trends and extremes since 1500. Sci 303:1499–1503. doi:10.1126/science.1093877
Meehl GA, Washington WM, Wigley TML, Arblaster JM, Dai A (2003) Solar and greenhouse gas forcing and climate response in the 20th century. J Clim 16:426–444
Meehl GA, Arblaster JM, Branstator G, van Loon H (2008) A coupled air–sea response mechanism to solar forcing in the Pacific region. J Clim 21:2883–2897. doi:10.1175/2007JCLI1776.1
Meehl GA, Arblaster JM, Sassi F, Matthes K, van Loon H (2009) Additive mechanisms amplify the Pacific climate system response to solar forcing. Sci 325:1114–1118. doi:10.1126/science.1172872
Pittock AB (1978) A critical look at long–term Sun–weather relationships. Rev Geophys 16:400–420. doi:10.1029/RG016i003p00400
Powell A, Xu J (2011a) Comparisons of temperature response to solar forcing in the pre- and post periods of satellite data assimilation. Int J Climatol 31:2312–2329. doi:10.1002/joc.2239
Powell A, Xu J (2011b) Possible solar forcing of interannual and decadal stratospheric planetary wave variability in the Northern Hemisphere: an observational study. J Atmos Sol Terr Phys 73:825–838. doi:10.1016/j.jastp.2011.02.001
Quadrelli R, Bretherton CS, Wallace JM (2005) On sampling errors in empirical orthogonal functions. J Clim 18:3704–3710. doi:10.1175/JCLI3500.1
Quinn W, Neal V, De Mayolo S (1987) El Niño occurrences over the past four and a half centuries. J Geophys Res 92(C13):14449–14461
Reid GC (1987) Influence of solar variability on global sea surface temperatures. Nat 329:142–143
Rind D, Lean J, Lerner J, Lonergan P, Leboissitier A (2008) Exploring the stratospheric/ tropospheric response to solar forcing. J Geophys Res 113:D24103
Scafetta N, West BJ (2005) Estimated solar contribution to the global surface warming using the ACRIM TSI satellite composite. Geophys Res Lett 32:L18713. doi:10.1029/2005GL023849
Scafetta N, West BJ (2006) Reply to comment by J. L. Lean on “Estimated solar contribution to the global surface warming using the ACRIM TSI satellite composite”. Geophys Res Lett 33:L15702. doi:10.1029/2006GL025668.
Shindell D, Rind D, Balachandran N, Lean J, Lonergan P (1999) Solar cycle variability, ozone and climate. Sci 284:305–308. doi:10.1126/science.284.5412.305
Shindell D, Faluvegi G, Miller RL, Schmidt GA, Hansen JE, Sun S (2006) Solar and anthropogenic forcing of tropical hydrology. Geophys Res Lett 33:L24706. doi:10.1029/2006GL027468
Thejll P (2001) Decadal power in land air temperatures: is it statistically significant? J Geophys Res 106(D23):31693–31702
van Loon H, Meehl GA, Shea DJ (2007) Coupled air-sea response to solar forcing in the Pacific region during northern winter. J Geophys Res 112:D02108. doi:10.1029/2006JD007378
White WB, Liu Z (2008a) Resonant response of the quasi-decadal oscillation to the 11-yr period signal in the Sun’s irradiance. J Geophys Res 113:C01002. doi:10.1029/2006JC004057
White WB, Liu Z (2008b) Nonlinear alignment of El Nino to the 11-yr solar cycle. Geophys Res Lett 35:L19607. doi:10.1029/2008GL034831
Willson RC, Hudson HS (1991) The Sun's luminosity over a complete solar cycle. Nat 351(6321):42–4. doi:10.1038/351042a0
Willson RC, Mordvinov AV (2003) Secular total solar irradiance trend during solar cycles 21-23. Geophys Res Lett 30(5):3–6
Xu J, Chan JCL (2001) The role of Asian/Australian monsoon in the onset time of the El Niño events. J Clim 14:418–433