Известно, что активность Солнца регулярно меняется: в течение цикла, который длится примерно 11 лет, изменяется количество пятен на Солнце, магнитное поле и светимость в ультрафиолетовом диапазоне. Но и сами циклы отличаются друг от друга – их средняя амплитуда бывает то выше, то ниже. Период, когда активность снижается на протяжении нескольких циклов, называют великим минимумом (гранд-минимумом). Например, один из таких гранд-минимумов пришелся на время с 1645 по 1715 гг. – это был так назывемый минимум Маундера, сопровождавшийся сильным похолоданием в Европе.
Физик Дэн Любин из Института Океанографии Скриппса и его коллеги из Астрофизического центра Калифорнийского университета в Сан-Диего впервые оценили, насколько сильно потускнеет Солнце при следующем великом минимуме. Исследователи использовали данные, собранные с 1978 по 1996 год орбитальным космическим телескопом «Эксплорер-57», который работал в ультрафиолетовом диапазоне. Судя по тому, как менялось излучение 33 звезд, подобных Солнцу, интенсивность ультрафиолетового излучения нашего Солнца снизиться дополнительно на 7 % от минимума 11-летнего солнечного цикла.
Полученные данные позволяют построить более точные климатические модели. От интенсивности солнечного УФ-излучения зависит образование озона в земной атмосфере, а от озона, в свою очередь, зависит температурная структура стратосферы и, следовательно, сила и направление ветров в атмосфере; то есть солнечный ультрафиолет влияет на весь климат в целом. Температурные изменения не будут равномерными. Из истории мы знаем, что при предыдущих великих минимумах Европа переживала похолодание, но в других районах, таких как Аляска и Южная Гренландия, становилось теплее.
Авторы исследования предсказывают значительную вероятность великого минимума в ближайшем будущем, основываясь на снижении числа солнечных пятен. Последние солнечные циклы напоминают предыдущие великие минимумы: минимум Маундера и минимум Дальтона. Сведения о гранд-минимуме Маундера взяли за основу в одной из компьютерных моделей, чтобы описать последствия наступающего великого минимума. При этих условиях общее солнечное излучение должно сократиться на 0,25 % с 2020 по 2070 год, причем во время первоначального снижения солнечной радиации в 2020 году средняя температура воздуха опустится на несколько десятых градусов Цельсия.
Однако к концу 50-летнего периода великого минимума эффект от него нивелируется из-за всеобщего повышения температуры ввиду известного парникового эффекта. Пусть в период предполагаемого надвигающегося гранд-минимума согревающий эффект парниковых газов и уменьшится, тенденцию планетарного потепления, по словам Дэна Любина, это не остановит, хотя и замедлит его на некоторое время.
Напомним, что одним из главных виновников парникового эффекта называют углекислый газ, количество которого в атмосфере благодаря человеку растет день ото дня. На протяжении сотен тысяч лет его уровень не превышал 300 частей на миллион. Начиная с XIX века, со времён промышленной революции, СО2 (и других парниковых газов) в воздухе становится все больше. По данным Всемирной метеорологической организации (ВМО) концентрация углекислого газа в 2016 году перешла черту в 403 частей на миллион, что является рекордным показателем за последние 800 тыс. лет.
Исследование опубликовано в журнале The Astrophysical Journal.
