全球变化- 杨学祥工作室分享 http://blog.sciencenet.cn/u/杨学祥 吉林大学地球探测科学与技术学院退休教授,从事全球变化研究。

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太阳风暴是造成臭氧空洞的元凶之一

已有 1106 次阅读 2022-12-9 10:32 |个人分类:全球变化|系统分类:论文交流

              太阳风暴是造成臭氧空洞的元凶之一

                                                                 吉林大学:杨学祥

我国科学家杨学祥提出新观点:臭氧空洞"元凶"是太阳风

 

太阳风是一种高能粒子流,穿越地球磁层后,沿磁力线集中到南北两极,并与臭氧结合成水,进而破坏极地臭氧层.

 者: 周长庆 高景泰

  科技文萃

英文刊名 DIGEST OF SCIENCE AND TECHNOLOGY

年,卷() 1999 (8)  

机标分类号: X13 P42

机标关键词: 科学家;臭氧空洞;地球磁层;太阳风粒子流;合成水;磁力线;臭氧层

http://d.wanfangdata.com.cn/Periodical_kjwc199908034.aspx

 

我国科学家杨学祥提出新观点:臭氧空洞元凶是太阳风

   周长庆,高景泰

 

太阳风是一种高能粒子流,穿越地球磁层后,沿磁力线集中到南北两极,并与臭氧结合成水,进而破坏极地臭氧层。

本报长春629日电(新华社记者周长庆、本报记者高景泰)长春科技大学教授杨学祥最近撰文指出,造成南极上空臭氧空洞的罪魁祸首是太阳风,而不是通常所认为的氟利昂。

杨学祥一直从数学模式的视角进行地球科学理论研究,迄今已出版一本专著,发表论文50多篇。目前他正在从事获得国家自然科学基金资助的有关地球演化和气候变化的研究。上述观点是在他与同事合著的论文《太阳风、地球磁层与臭氧空洞》中提出的,并发表在今年第5期《科学美国人》杂志中文版上。最近,这一新观点经新华社向世界播发后,在国际上产生强烈反响,一些华文报纸纷纷采用,世界四大通讯社之一的法新社,几乎全文转发了新华社英文稿。

1985年,英国科学家首次报道南极上空出现巨大臭氧空洞,后来人们发现这个臭氧空洞早已产生,并一直在稳定、逐步地扩大。大多数科学家认为,这是30年代以来人类大量使用氟利昂造成的,其释放出的氯离子破坏臭氧分子,从而使臭氧浓度急剧减少。

杨学祥认为,人类使用氟利昂是南极臭氧空洞形成的主要原因。这一观点依据不足。他说,事实上,北半球的大陆面积和人口占全球的大部分,人为产生的氟利昂也集中在北半球。如果是氟利昂的原因,则臭氧空洞应该出现在北极而非南极才能解释得通。

他在论文中指出,有三个因素结合起来使南极臭氧层出现空洞:太阳风的压力使地球南极上空大气层变薄;处于开裂期的地球南半球由于火山爆发释放出大量有害气体破坏臭氧层;太阳高能粒子进入地球大气层后消耗了两极臭氧。其中,太阳风是地球臭氧空洞的元凶

太阳风是一种形象地说法,其实它不是流动的空气,而是一种高能粒子流。当彗星向太阳靠近时,太阳风及光压、太阳电磁辐射将彗星的彗发物质吹走,形成一条背光的彗尾。同彗星一样,包括地球在内的行星在趋近太阳时,也会产生大气的背光运动并丢失一部分质量。

行星大气的演化为此提供了可靠证据,如离太阳最近的水星大气极为稀薄,离太阳较近的类地行星原始大气早已消失殆尽。而离太阳较远的类木行星都有浓厚的大气,成份以原始大气氢和氦为主。

杨教授说,由于受地磁层的保护,太阳高能粒子中每年仅有一小部分穿越地球磁层,并沿着磁力线集中到南北两极。由于高能粒子中以氢元素为主,到达两极后容易和臭氧结合成水,所以它首先破坏的是两极的臭氧。

根据计算,进入南极的太阳粒子比进入北极的多6.6%。还有资料表明,近百年来,地磁偶极矩减少了5%,造成对地球的保护能力下降,使南极上空臭氧空洞逐年扩大。太阳高能粒子进入大气层每年消耗掉地球臭氧含量的10%,但由于地球上生物的作用,使一部分二氧化碳变成氧,使消耗的部分得到弥补。

地球公转轨道近日点在冬至前后时,南极圈更多地处于太阳光照射下。在太阳风的作用下,南极的大气产生背光北移运动,因此大气层变薄,大气质量(包含臭氧)大量散失到太空中。

根据杨学祥的研究,地球南半球是个逐渐开裂的半球(北半球则是压缩半球),因地壳的开裂喷发出大量包括卤素在内的地下气体,更直接地消耗了南半球的臭氧含量。地球产生的卤素比人类制造的氟利昂多得多,我国天山火山6千年前的一次喷发释放出相当于人类170多年制造的氟利昂的总量。他强调说:这并不是说,人类就可以肆无忌惮地制造和使用氟利昂。事实上,人类减少使用氟利昂,更好地保护环境,会对臭氧层保护起到积极影响。

为什么北极上空没有形成臭氧空洞?杨教授解释说,在夏至时,太阳光直射北回归线,从而产生北半球上空大气的背光南移,此时地球远离太阳而进入远日点,所以北极大气背光南移规模变得更小,不足以产生臭氧空洞。

他指出,臭氧空洞是个动态的、在两极之间进行漂移的自然过程。由于地球围绕太阳旋转的轨道是一个椭圆,其近日点和远日点相互变化周期为2.1万年。所以臭氧空洞有一半时间即1.05万年在南半球,另一半时间在北半球。根据天文资料计算,地球公转轨道近日点到公元l1500年将与夏至重合。杨教授说:南极臭氧空洞正在向北方移动,1万年后臭氧空洞将出现在北极。这一重大环境变迁应该引起全世界的注意。

《科学时报》1999-6-30 第二版

http://www.envir.gov.cn/info/np/file.asp?file=996-30-80.txt

https://blog.sciencenet.cn/blog-2277-1332936.html


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太阳风暴之健康说:加快细胞老化,缩短人类寿命

2010-08-04 14:16:20  来源:家庭医生在线    家庭医生在线

  上周末各国天文工作者目睹了一场剧烈的太阳耀斑爆发,耀斑下的太阳黑子足有地球大小,这次爆发随后引发了太阳表面更大范围内的太阳风暴,向上亿公里外的地球喷发出大量带电粒子,形成一股强烈的太阳风。

  美国宇航局的科学家预测,太阳风暴产生的带电粒子流将在8月4日“击中”地球,冲击地球磁场,同时在地球两极产生强烈的极光,那将是非常壮观绚丽的景象。然而,专家警告,如果太阳风暴过分剧烈,将会破坏地球卫星,导致全球大范围的电力和通信系统中断。

  那么太阳风对我们的身体健康有什么影响呢?

  太阳风与人体健康

  早在一千多年以前,我国古代劳动人民就发现了太阳黑子活动对人体健康的影响。《易·丰卦》曰:“日中见斗,往得疑疾。”俄罗斯科学院生物学家纳塔利娅·卡尔瑙霍娃经研究指出:太阳黑子活动能抑制人体内淋巴细胞抗体的产生。太阳黑子活动越强,抗体受抑制的程度也就越大,所以此时的流脑及疟疾等传染病就会大量增加,心血管疾病和心肌梗塞发病率及因此引起的死亡率也会提高。俄罗斯科学院生物研究所的科学家还对1989年太阳风暴期间3000位老人进行了观察研究,他们发现此期间妇女皮肤细胞老化速度是平时的1.5倍,而免疫细胞的能力却降低了60%以上。

  另外,太阳风暴还是造成臭氧空洞的元凶之一。当高能粒子流沿着磁力线集中在地球两极时,会与那里的臭氧合成为水,生成臭氧空洞。此时大量的紫外线射向地球致使过敏症、眼疾、皮肤癌患者猛增。另据瑞士科学家最近研究发现,高剂量的紫外线照射还会使植物的生殖细胞发生变异,此种现象并且可以遗传给下一代,对农作物造成巨大的长期危害。

  美国和以色列的科学家研究还发现,太阳风暴会缩短我们人类的寿命。因为在白天人体会有大量的细胞老化或损坏,而在夜晚休息时大脑能分泌出一种叫年轻态的大脑因子来修补被损伤的细胞,但在太阳风暴期间大量的宇宙射线会阻止它的分泌。另外在我们的大小肠中约有10亿个有益细菌用来帮助吸收营养并制止病毒侵入,但太阳风暴会大量杀死这些有益细菌,促使人体进入衰老状态。科学家还发现人的寿命同他出生那年太阳黑子多少有关,黑子多时出生的人比平常年份出生的人寿命要短三年左右。

  当然,太阳黑子的剧烈活动也不是没有一点好处,在太阳风暴发生时大气中的氡气浓度会大幅增加,而氡气对植物的生长和人体的健康及情绪也有一定的影响。据科学家研究发现,氡气可使人精神饱满并能激发我们的想象力和创造力。通过调查及资料显示,每次太阳上有比较大的黑子活动时,地球上都会出现重大的发明和创造。如发现万有引力定律的英国物理学家牛顿;创造了光波动学说的荷兰科学家惠更斯、克里斯琴;发现电荷和磁极相互作用定律的法国物理学家库仑;电磁理论的创始人、英国物理学家法拉第等都是在太阳黑子活动频繁期间做出了发明和发现。

  下一页:什么是太阳风暴?

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  知识链接:什么是太阳风暴?

  宇宙是个万物为一体的大系统,由于整体间各个局部的相互关联,大自然的演化和运动表现出一定的规律性。这种规律不仅体现在四时流转等宏观现象上,也体现在每个具体事物和微观现象中。人是大自然发展演变的产物,自然界存在着人类赖以生存的一切必要条件。人生活在大自然中必然受到大自然的控制和制约,同时也会受到宇宙中日、月、星辰等天体运动及变化的影响。

  太阳风暴指太阳在黑子活动高峰阶段产生的剧烈爆发活动。爆发时释放大量带电粒子所形成的高速粒子流,严重影响地球的空间环境,破坏臭氧层,干扰无线通信,对人体健康也有一定的危害。

  太阳风暴大约每11.2年就会发生一次。而每一次太阳黑子的剧烈活动不但影响地球,同时也会影响地球上所有的生灵。据有关部门统计,在2000年太阳风暴期间世界上很多地区青光眼、皮肤病、传染病及各种恶性事故与往年同期相比剧增。

  就在20世纪最后一年的夏秋之季,地球上遭受了有历史记载以来最严重的一次太阳风暴袭击,大量的高能粒子流伴随着宇宙射线、X射线以每秒900千米的速度冲向地球,致使地球两极发生磁暴、臭氧层破坏、紫外线猛增,很多地区无线电中断。

https://www.familydoctor.cn/highlights/201008/785748142125.html


       后续报道:太阳风暴绝杀新冠病毒

       太阳耀斑循环发生:下一场太阳风暴将会出现在2023年到2025年之间

       专家预测,地球将在 2023-2025 年遭受太阳活动的影响。太阳风暴经常发生。但并非所有这些都在新闻中报道。

       经过科学家的推测,下一场太阳风暴将会出现在2023年到2025年之间,这一场太阳风暴虽然不会导致地球毁灭,但是会造成地球上的互联网断电,可能会维持数十月的时间,对于现在我们来说互联网与我们的生活是密不可分的,互联网的停止就相当于我们的末日了,除了这些科学家们还发现了其它的现象,太阳风暴对我们地球上的病毒可以起到绝杀的作用,要是太阳风暴真的对我们的病毒可以起到抑制的话,那么我们的疫情可能就会得到缓解,太阳风暴对我们来说是有好有坏的。但是最后给我们带来的福多一点还是祸多一点,我们就一起拭目以待吧。

https://www.163.com/dy/article/GT27V44A05462AQI.html

https://blog.sciencenet.cn/blog-2277-1320522.html

https://blog.sciencenet.cn/blog-2277-1331221.html




https://m.sciencenet.cn/blog-2277-1367195.html

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