地球与太阳的关系如何影响我们星球的气候？

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不成比例的插图显示太阳，月亮和地球。(图片鸣谢:Getty Images)

（）据美国太空网（保罗·萨特）：1645年，太阳熄灭了。

当然不是字面上的意思；它还在发光。但是那一年标志着蒙德极小期的开始，这是一个太阳黑子活动非常少的时期。这一事件与所谓的小冰河期(Little Ice Age)相吻合，小冰河期是整个北大西洋气温异常寒冷的时期，导致欧洲大部分地区冬季更加寒冷，夏季更加短暂。虽然这两个事件同时发生可能只是巧合，但天文学家和地质学家已经得出结论，太阳和地球之间的关系在我们星球的气候中起着重要作用。

在一个典型的22年周期中，由几个固定的太阳黑子周期组成，我们可能会计数30，000到40，000个太阳黑子。然而，在17世纪末蒙德极小期的一段时间里，没有太阳黑子。科学家们仍然不确定是什么导致了蒙德极小期，最终在1715年有所缓解。但他们知道它与小冰期重叠。重叠可能只是巧合；毕竟，小冰期在蒙德极小期之前就开始了，并持续了很长时间，而地球的其他部分似乎没有受到影响。

然而，太阳黑子的数量确实与太阳的整体亮度有关。所以在蒙德极小期，太阳不那么强烈，地球的北纬更容易受到太阳输出的微小变化的影响。那里的陆地面积比同等纬度的南方要大得多，而且陆地的温度变化比水快得多。因为高纬度地区经历更强的季节，太阳的微小变化会产生巨大的涟漪效应，这在全球其他地方是不会经历的。

关于蒙德极小期和小冰河时期之间的联系仍然没有共识。但是当我们缩小到一个地质时间尺度时，我们确实发现了一个非常强有力的——非常出乎意料的——联系。

第一个指出地球-太阳系统对地球气候影响的人是塞尔维亚物理学家和天文学家米卢廷·米兰科维奇，他在20世纪20年代发现了地球轨道上的几个自然循环，这些循环可能是主要气候变化的原因。

第一个自然周期是地球的轨道大约每100，000年慢慢地从椭圆形变成圆形，然后再变回来。这些变化是由于木星和土星轻微的引力推动。目前，地球的偏心率(轨道椭圆率的度量)是0.0167，并且还在下降。地球轨道的这些变化影响了季节的长度和数量，因为当地球离太阳较远时，它比离太阳较近时移动得更慢。因此，如果地球处于最大偏心率——如果地球的最远点与北半球的夏天对齐——那一年的夏天将比平常持续更长时间。

另一个周期大约每41000年改变我们星球的轴向倾斜22.1到24.5度。地球目前的倾角是23.44度，并且还在下降。这种循环也影响了季节的长短:更多的倾斜意味着更多的时间在阳光直射下或者更多的时间远离太阳，这使得季节更加极端。

第三个周期被称为轴向进动。我们的星球每25700年像陀螺一样旋转一次，地球的旋转轴在天空中画了一个慵懒的圆。这改变了哪个半球得到更多的阳光。现在，地球最接近太阳的时间恰好与南半球的夏季相吻合，使得这些季节格外温暖。

这些循环相互交织，有时相互加强，有时相互抵消。有时候，多个周期叠加起来会产生很大的效果；其他时候，他们不会。但是不管怎样，地球相对于太阳的位置对我们星球的气候有很大的影响。

米兰科维奇周期与冰芯样本温度记录的比较揭示了一个非常紧密的联系。冰河时期，俗称“冰河期”，与米兰科维奇周期相一致，当地球，特别是北纬地区，接收到的阳光比平时少，温暖期与北部接收到的阳光更多相一致。

上一次冰川消退大约是在12000年前，当时由于米兰科维奇周期，总日照量略有增加。这一转变所带来的一切——从许多物种的灭绝，如长毛猛犸象，到人类在整个美洲的扩张——都直接源于我们地球轨道结构的微小变化。

根据米兰科维奇周期，地球现在实际上应该正在经历一个冷却期——但是人类碳排放的后果已经完全淹没了太阳和地球之间悠久的关系。