太阳活动与旱涝

旱涝是重大的自然灾害之一。大范围与持久的旱涝，会给人类带来严重的损失。明代崇祯时，大旱连三年，赤地千里，饿殍遍野。1975 年 8 月河南南部特大暴雨，3 天的降雨量比过去全年的降雨量还大，以致大水冲垮几个大水库，淹了几个县，经济损失约有 5 亿元。

因此，人们早就在研究旱涝的规律与成因，以求能早作预报与预防。旱涝的发生是有一定规律可寻的。有些具有明显的周期性，有些则是随

机的。当然，这里说的周期，并不是严格的周期，而是准周期。比如，我国降水变化大约有 30～40 年的周期，而长江中下游地区的降水，平均周期为 35 年（35 年为著名的布鲁克纳周期）。黄河流域的大干旱具有 80～90 年周期。渤海的严重冰情大约 10 年左右发生一次，等等。

我国的水文、气象学界十分重视对旱涝规律的研究。由于旱涝主要决定于气候演变，追根溯源，就是作气候演变规律的研究。我国悠久的历史上留下了丰富的水文、气象、物候的记事，为这方面的研究提供了宝贵的资料。这个优势是外国所不具备的。

研究表明，气候的若干周期与太阳活动周期有明显的对应关系。比如长江年径流量变化具有约 22 年周期，淮河有约 10 年周期，而西江、黄河、永定河与松花江流域有 40 年左右的周期。这些周期与太阳活动的基本周期颇为一致。

近 500 年来，我国东半部地区的干旱指数具有 2～3 年、8～10 年、22～

26  年的明显周期，这些周期跟太阳活动的几个周期很接近。

除了周期对应之外，太阳活动对气候的影响，即使在同一地区或同一流

域，在不同的时期也是不一样的。比如在长江下游地区，太阳活动峰年与谷年附近，旱涝次数比其他年份要多。特别是，在峰年附近，涝的次数比旱的多；而在谷年附近，旱的次数比涝的多。如果就整个长江流域来说，也大致是这个情况。即在太阳活动峰年附近雨水多，易涝；在谷年附近雨水少，易旱。近 500 年来黄河流域的水旱情况，存在有“强湿弱干”的规律，也就是太阳活动强时，雨水较多；在太阳活动弱时，雨水较少。不过这种关系仍然很复杂，在太阳活动峰年时不一定有大水，而可能在活动峰年过后一二年才发生大水。

北京地区在近 250 年中，多雨的年份一般在太阳活动的谷年和峰年及其后一年，而少雨的年份则在谷年与峰年前一二年。

有人还研究了以耀斑爆发为主的太阳短期活动与天气的关系，也得到了许多有趣的结果。比如在四川盆地，太阳强耀斑后，常有多雨或大晴天天气出现，而在普通耀斑后，常出现比较异常的天气，如突然下冰雹等。

根据国内外的研究，太阳活动对大气、气候的影响是相当复杂的。同样是太阳峰年，有的地区是涝，而有的地区却是旱。这种差别的原因可能在于各地的自然地理条件不一样。

在研究太阳活动与大气、气候的关系时，人们也在探讨勺什么有这种关系？究竟太阳是怎样影响天气、气候变化的 7 可是至今没有一个完满的答案。大家知道，大气运动的主要动力是太阳辐射热（以“太阳常数”为代表）。如果太阳总辐射发生变化，就能引起大气环流的变化，导致某些地区发生干旱或洪涝。理论上估计，太阳常数变化 1％，就会发生这种情况。可是，经过几十年的地面观测以及近年来通过人造卫星的观测，所得的结果都表明，太阳常数基本上保持不变。因此，这条路就被堵死了。

人们提出了几个间接的原因来说明太阳活动对气候的影响。有一个是“大气臭氧的屏蔽作用”的假说。在地面上空 20～30 公里的大气层中，臭氧的含量特别丰富，因而被称为“臭氧层”。臭氧能大量地吸收太阳的紫外线，使人类与生物免受太阳紫外线的辐射而遭到伤害，没有臭氧层的保护，包括人类在内的地球上的所有生物就存在不了。

臭氧是由太阳紫外线辐射产生的。在紫外辐射强时，臭氧含量就多；在紫外辐射弱时，臭氧含量就少。所以，臭氧含量多少或臭氧层厚薄，跟太阳活动有直接的关系。在太阳活动峰年时，紫外辐射最强，臭氧含量达最大；在谷年时，臭氧含量最少。

臭氧层对紫外辐射进入低层大气和到达地面有明显的屏蔽作用。臭氧多时，进入低层大气和地面的能量减少，地面温度也因之有所降低；反之，则增高。这就会导致大气的反常变化。但是其中详细的机制等情况，仍然是不清楚的。更有人提出，全球臭氧含量与太阳活动关系是反相关的，即在太阳活动峰年时，臭氧含量反而达到最小。这方面的分歧是很大的，所以对于臭氧的屏蔽作用仍要进一步弄清。

近年来，由于大气电过程的观测与研究比较深入，所以有人提出“雷暴事件的触发”假说。地球大气中经常发生雷暴。雨云中带正电荷的部分与带负电荷的部分相遇，就发生雷鸣闪电，下起瓢泼大雨或暴雨。研究发现，雷暴事件与太阳活动有关系。太阳活动强时，耀斑比较多。耀斑产生的大量高能质子能穿到大气的低层（20 公里以下），触发雷暴的发生。观测发现，耀斑发生后 4 天，全世界范围的雷暴增强和欧洲雷暴事件的发生达到极大。

另外，宇宙线也能穿到大气低层，促使大气发生电离。宇宙线也是雷暴的源泉之一。地面宇宙线的强弱都受到太阳活动的调制，所以，雷暴事件与太阳活动是密切相关的。

但是，目前对于雷暴的过程，以及大气如何影响大气变化，导致旱涝，仍然没有研究清楚。不过，大多数科学家认为，太阳活动通过大气电的过程影响于天气，可能是一个较好的途径。

未来，在弄清了太阳活动与大气、气候的关系后，人们也许可能通过太阳活动来作比现在准确得多的天气预报。