Correlations between solar activity and Earth’s surface temperature

科学通报  2014, Vol. 59 Issue (14): 1284-1292    DOI: 10.1360/972013-1089
地球科学 论文 |地球物理学
太阳活动与地球表面温度变化的周期性和相关性
赵新华*, 冯学尚*
中国科学院空间科学与应用研究中心, 空间天气学国家重点实验室, 北京 100190
Periodicities of solar activity and the surface temperature variation of the Earth and their correlations
ZHAO XinHua*, FENG XueShang*

文章导读 考察了太阳活动与地表温度变化在数百年尺度上的周期性和相关性, 发现二者具有显著共振周期和较高相关性, 太阳活动对地表温度变化具有“延迟”和“积累”双重效应.

摘要
基于太阳黑子历史数据、太阳总辐照(TSI)重构数据和实测地球表面平均温度数据(全球、陆地、海洋),利用小波分析和交叉相关分析等方法,考察了太阳活动和地表温度变化在数百年时间尺度上的周期性及相关性. 主要结果有:(1) 在所考察的时间范围内,太阳活动(包括黑子和太阳总辐照)存在4个置信度高于95%(白噪声)的主周期变化,分别为11 a周期、50 a周期、世纪周期和双世纪周期,全球温度存在64.3 a的主周期变化,接近太阳活动的50 a周期;(2) 太阳活动与全球温度变化具有22,50 a的显著共振周期;(3) 太阳活动与地表温度长期变化的相关性高于其短期变化的相关性,以黑子为例,它与地表温度年均值的相关系数为0.31~0.35,11 a滑动平均值相关系数为0.58~0.70,22 a滑动平均值相关系数为0.64~0.78,太阳总辐照与地表温度的相关性高于黑子与地表温度的相关性;(4) 太阳活动在近100年里有明显增强,它与全球温度(包括陆地、海洋)近百年的升温是一致的,太阳活动与海洋温度的相关性略高于太阳活动与陆地温度的相关性. 这些结果表明,太阳活动在百年时间尺度上对于地表温度的变化具有不可忽略的影响.

Comments are closed.