Влияет ли Солнце на погоду и климат Земли?

Существует множество споров о том, влияют ли колебания солнечной активности на погоду и климат на нашей планете. Долгосрочные прогнозы The Old Farmer’s Almanac основываются преимущественно на анализе солнечной активности, исходя из того, что изменения в процессах на Солнце напрямую воздействуют на формирование погодных условий на Земле.

Хотя сезонные прогнозы издания демонстрируют значительно большую точность по сравнению с любыми другими, составленными на аналогичный период, еще недавно почти все метеорологи и климатологи сомневались в том, что изменения солнечного излучения способны влиять на земную погоду, не говоря уже о возможности в значительной степени управлять ею, как предполагает данная методика.

Причиной скептицизма служили показатели энергетического выхода Солнца, известные как солнечная постоянная. Технически она не является константой и претерпевает существенные изменения на протяжении миллиардов лет. Показатель также меняется в течение дней и лет, но, поскольку эти колебания составляют ничтожную часть от общего значения, в научном сообществе устоялось мнение, что любые изменения солнечной энергии в масштабах, меньших геологических эпох, слишком малы, чтобы оказывать хоть какое-то влияние на погоду Земли.

Важной особенностью науки, делающей ее столь ценной, является способность научного консенсуса меняться по мере появления новой информации: то, что когда-то считалось ошибочным, со временем может стать новой истиной.

Новые доказательства

Несколько лет назад была опубликована исследовательская работа российских метеорологов, которые заявили, что обнаружили и описали механизм, посредством которого незначительные изменения солнечного излучения могут влиять на погоду Земли. Ученые предположили, что эти изменения воздействуют на верхние слои атмосферы, известные как термосфера. Этот слой достаточно разрежен, чтобы подобные малые изменения могли оказывать на него эффект, который затем многократно усиливается по мере распространения вниз в тропосферу — нижнюю часть атмосферы, где и происходят погодные явления.

В последнее время другие исследователи обратили внимание на эту работу, и данные концепции, по всей видимости, постепенно проникают в научный мейнстрим.

Инструментарий SABER, установленный на борту спутника TIMED, запущенного 17 лет назад, предоставил данные об инфракрасном излучении углекислого газа (CO2) и оксида азота (NO) — двух веществ, играющих ключевую роль в энергетическом балансе воздуха в термосфере. Измеряя инфракрасное свечение этих молекул, SABER может оценивать температуру в самых верхних слоях атмосферы.

Климатический индекс термосферы

Мартин Млинчак из Исследовательского центра Лэнгли NASA разработал так называемый Климатический индекс термосферы (TCI), который измеряет температуру в верхних слоях атмосферы Земли. Несмотря на то, что прибор SABER находится на орбите всего 17 лет, Млинчак и его коллеги недавно рассчитали значения TCI вплоть до 1940-х годов. По словам исследователя, данные прибора SABER помогли понять, как TCI зависит от других переменных, таких как геомагнитная активность и ультрафиолетовое излучение Солнца — факторов, которые измеряются на протяжении десятилетий. (См. прилагаемый график данных TCI, предоставленный NASA).

С началом 2019 года Климатический индекс термосферы приблизился к рекордно низким значениям за всю космическую эру, что отражает исторический минимум солнечной активности в текущем цикле.

Таким образом, последние данные доказали, что температура в верхних слоях атмосферы существенно варьируется параллельно с солнечной активностью. Современные исследования предлагают механизм, посредством которого эти изменения могут оказывать значительное влияние на погодные условия в нижних слоях атмосферы. Хотя эти изменения в научном консенсусе и не сопоставимы по значимости с уточнением ньютоновской механики Эйнштейном в начале XX века, они, по крайней мере, добавляют научной достоверности методологии прогнозирования, которая используется для составления долгосрочных прогнозов в The Old Farmer’s Almanac.

Экземпляр Альманаха 2019 года можно приобрести в местных книжных магазинах, розничных сетях или на сайте Amazon! Также можно ознакомиться с содержанием издания в интернет-магазине по ссылке.