Солнце преподнесло климатологам сюрприз

Солнце: активность - ниже, а света и тепла - больше? Чем ниже солнечная активность, тем меньше светило воздействует на нашу планету - это, казалось бы, очевидно. Долгое время так и считалось, но теперь получены данные, заставляющие по-новому взглянуть на эту взаимосвязь.

То, что активность Солнца является одним из ключевых факторов, влияющих на климат Земли, совершенно очевидно. Столь же очевидным представлялось до сих пор и конкретное проявление этого влияния: чем выше активность светила, тем более интенсивному излучению подвергается наша планета и тем сильнее она прогревается. Именно такая взаимосвязь и учитывалась до сих пор во всех компьютерных моделях для расчета и прогнозирования изменений климата.

Исследователи в растерянности

И вот теперь это логичное построение дало трещину: анализ данных, собранных одним из исследовательских спутников американского космического агентства NASA, показал, что в период минимальной активности Солнца интенсивность его излучения (во всяком случае, в диапазоне видимого света) существенно возросла. Статья об этом опубликована в авторитетном научном журнале Nature.

Правда, представляя эти парадоксальные данные на специально созванной пресс-конференции, профессор лондонского Имперского колледжа Джоанна Хейг (Joanna Haigh), заведующая кафедрой физики атмосферы Земли, сразу же оговорилась: «Речь идет только о данных измерений, выполненных на протяжении трехлетнего периода снижения солнечной активности - с 2004 по 2007 годы. Касается ли выявленная нами закономерность других стадий данного солнечного цикла, а уж тем более - изменения солнечной активности в течение еще более длительного времени, - мы сказать не можем».

Но и того, что было представлено, вполне хватило, чтобы повергнуть экспертов в изумление. Получается, что с 2004 по 2007 годы общее количество излучаемой Солнцем энергии во всем диапазоне частот неуклонно снижалось, а излучение в диапазоне видимого света, разогревающее нижние слои атмосферы Земли, так называемую тропосферу, столь же неуклонно нарастало. Как такое возможно? Профессор Хейг и ее коллеги обнаружили, что за наблюдаемый период времени частотный спектр солнечного излучения претерпел значительные изменения: «До сих пор мы располагали лишь данными об излучении в ультрафиолетовой части спектра и об интегральной энергоотдаче Солнца во всем диапазоне частот, - поясняет исследовательница. - Теперь же мы получили дифференцированные данные о солнечном излучении в разных участках спектра, включая видимый свет и инфракрасный диапазон».

Это позволило ученым обнаружить сразу два неожиданных феномена. Оказалось, во-первых, что с 2004 по 2007 годы интенсивность ультрафиолетового излучения уменьшилась в 6 раз сильнее, чем предсказывали модельные расчеты, а во-вторых, что хотя суммарная энергоотдача Солнца в этот период снижалась, интенсивность излучения в диапазоне видимого света возрастала.

Резкое уменьшение интенсивности излучения в ультрафиолетовом диапазоне прямого воздействия на земной климат не оказало, поскольку ультрафиолетовое излучение, особенно жесткое, почти полностью задерживается в верхних слоях атмосферы, где участвует в фотохимических реакциях образования озона. А вот увеличение интенсивности видимого света способствуют потеплению климата.

Но чем же вызваны столь значительные сдвиги в частотном спектре Солнца? На этот вопрос попытался ответить также присутствовавший на лондонской пресс-конференции, хотя и не входящий в коллектив авторов британский метеоролог Майкл Локвуд (Michael Lockwood), профессор университета в Рединге, эксперт в области физики космоса: «Излучение с различными длинами волн испускается нижними слоями солнечной атмосферы, имеющими различную температуру. То есть изменение температуры какого-то участка поверхности Солнца влечет за собой и изменение частоты испускаемого этим участком излучения. Так что сам по себе феномен вполне объясним, хотя масштаб этого явления действительно озадачивает: нам такого еще наблюдать не доводилось».

Теперь перед исследователями встает целый ряд непростых вопросов. Прежде всего, не нужно ли в свете новых данных пересмотреть прежние представления о влиянии солнечной активности на земной климат? Если в период минимальной активности Солнца его влияние на земной климат растет, то верен ли обратный вывод, что в период увеличения активности Солнца его влияние на земной климат снижается. Значит ли все это, что всем современным компьютерным моделям для расчета климата - грош цена? Профессор Локвуд предостерегает от скоропалительных выводов, рассчитанных лишь на дешевую сенсацию: «Пока у нас нет ни малейших оснований менять устоявшиеся представления о влиянии Солнца на климат Земли. Нынешний цикл солнечной активности был во многих отношениях необычным, ее минимум оказался самым низким за последние 110 лет. Так что открытие Джоанны Хейг и ее коллег может оказаться отражением флуктуации, явления, совершенно нетипичного и свойственного лишь данному конкретному циклу с его необычным минимумом активности».

Значит, ясность внесут лишь дальнейшие наблюдения и измерения. А поскольку один цикл солнечной активности длится в среднем 11 лет, в поиске ответов на перечисленные вопросы исследователям придется набраться терпения.