我們生活在一個太陽能的星球上。當我們早晨醒來時,太陽從地平線上緩緩升起,照亮了大地,用Sunny溫暖了我們,為我們開啟了新的一天。同時,太陽的能量驅動著地球的洋流、季節、天氣和氣候。沒有太陽,地球上的生命將無法生存。
總輻射和光譜太陽輻射感測器(TSIS-1)是美國宇航局的一項任務,將在國際空間站軌道上執行,以研究太陽對地球的能量輸入以及太陽的變化對氣候的影響。TSIS-1跟蹤太陽,在國際空間站從日出到日落,當每90分鐘一次日落時,它就會會倒轉,重新校準,再等待下一次日落。
太陽的總輻照度,也被稱為TSI,它是來自太陽的總能量。以可見和不可見的太Sunny形式到達地球大氣層。儘管TSI在歷史上被稱為"太陽常數",但我們現在知道,TSI的短期和長期是不同的。從幾分鐘內發生的小變化,到太陽十億年演化過程中的戲劇性變化,太陽輻照度是基於空間的氣候資料記錄中最基本的一個。因此,自1978年以來,科學家一直在太空測量TSI,以幫助量化太陽在氣候變化中起到的作用。
光譜輻照度是指到達地球大氣層頂部的全部Sunny光譜,按照不同的光顏色分類,就像我們在彩虹中看到的顏色(即可見光,到達地面),以及我們眼睛無法感知的光,例如
紫外線(比可見波長短,一半的紫外線被平流層臭氧層和氧原子阻擋)。
反射雲和水蒸氣的紅外線波長(比可見波長長)。
地球以光的形式接收到的能量只有不到一半是在光譜的可見部分。
NASA和NOAA的科學家合作研究臭氧層,監測南極上空的空洞,因為它會隨著季節的變化而波動。
科學家們使用計算機模型來模擬和幫助理解地球的物理、化學和天氣過程,包括紫外線、溫度和臭氧等高層大氣化學成分之間的複雜相互作用。
大氣模型需要在廣泛的波長範圍內精確測量紫外線,才能正確地模擬紫外線變化對大氣的影響。
在研究人類對地球大氣層的影響時,了解這些自然變化是至關重要的,包括人類製造消耗臭氧層的化學物質所造成的臭氧損失和溫室氣體的氣候變化。
圖片左邊顯示2010年10月平靜的太陽。
從2012年開始,圖右側的太陽大氣更加活躍,變化更大,因為2013年太陽活動將接近太陽活動的峰值,也就是太陽活動的極大值。
這兩張照片都是由美國宇航局太陽動力學觀測站(SDO)拍攝的,該天文臺觀測了從100萬度等離子體中發出的光,這是觀測平靜的日冕的最佳適宜溫度。
太陽的輻照度受到太陽黑子的影響。
太陽黑子是太陽的較冷和較暗的區域和附近出現的與之相關的明亮區域。
太陽黑子對太陽輻照度的增加大於太陽黑子的減弱,因此當太陽黑子增多時,太陽會更明亮,這是11年太陽黑子周期峰值附近最常見的現象。
美國宇航局太陽輻射與氣候實驗收集了整個9月的太陽總輻照度的資料,太陽輻射能的總量。
2017年,當太陽產生高水平的極端紫外線時,太陽輻射與氣候實驗SORCE實際上在耀斑事件期間強烈的太陽活動中探測到了總輻照度的下降。
這一觀測的一個可能的解釋是;在太陽耀斑起源的活動區,太陽黑子的暗化效應大於耀斑極端紫外線輻射的亮化效應。因此,太陽總輻照度在耀斑事件期間突然下降。
科學家收集長期太陽輻照度資料,不僅了解了我們的動態恆星,而且了解它與地球環境和氣候的關係。
科學家們研究了太陽活動與氣候之間的聯絡,並表示,上個世紀太陽輻照度的微小變化估計與典型太陽週期變化的大小相同,但無法解釋地球在這段時間內所觀察到的變暖趨勢的強度和速度。
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