太阳在1.5亿千米外一次剧烈的喷发,能在数小时至数天内让北美部分地区的降水大幅减少。
这种太空与地面的即时联动颠覆了人们的传统认知。通常,人们只知道太阳存在一个约11年的活动周期,期间伴随着太阳黑子和日冕物质抛射(coronal mass ejections)的爆发。地球大气的温度和降水确实与这个周期存在微弱的相关性,但过程极其缓慢,变化微乎其微。
然而,短期的剧烈冲击完全是另一回事。美国新罕布什尔大学(University of New Hampshire)物理学荣誉教授约阿希姆·雷德(Joachim Raeder)在《地球物理研究通讯》(Geophysical Research Letters)发表了一项研究。数据显示,由太阳能量冲击引起的地球磁层重大扰动,即地磁暴(geomagnetic storm),能在数小时至数天内强力干预地面天气。
雷德对比了67年的空间天气记录与气象数据,通过异常制图技术锁定了气压与降水的异常波动。
数据显示,地磁暴爆发后,加拿大哈德逊湾和美国西部的落基山脉地区,降水量在随后的几个小时或几天内出现显著下降。
这种太空干预具有鲜明的季节性。发生在夏季或冬季的大型地磁暴,比发生在春季或秋季的地磁暴更可能抑制降水。同时,地磁暴的级别越高,引发的局部天气异常就越剧烈。除了降水,研究还发现北美的风速、温度、辐射和地面气压也出现了局部异常,但由于这些影响较为分散,目前尚难得出明确的结论。
太空能量穿透地球大气的过程并非无迹可寻。雷德的研究推测,太阳耀斑释放的电磁辐射顺着极地涡旋(polar vortex)一路向下渗透。
极地涡旋是环绕两极的冷空气和低压气团,太阳耀斑释放的电磁辐射可能经由这一通道渗透至地球的低层大气,进而干扰局部的降水机制。在他看来,相比其他竞争假说,这一物理过程是解释观测到的降水异常更合理的机制。
目前,全球现有的天气预报和气候模型都无法将地磁暴的影响计算在内。这项研究筛选并排除了多项干扰因素,为气象学家修正天气预报模型提供了依据。未来的天气预报,或许需要先看太阳的“脸色”。
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图为日冕物质抛射撞击地球大气层示意图,图源:Mark Garlick/Science Photo Library via Getty Images
信源:Lapointe, Ellyn. "Solar Storms Trigger Instant Changes in Earth’s Weather, Study Suggests." Gizmodo, 24 June 2026
