เมื่อเราพิจารณาถึงอิทธิพลของดวงอาทิตย์ที่มีต่อโลกและภูมิอากาศของเรา เรามักจะนึกถึงการแผ่รังสีของดวงอาทิตย์ เราตระหนักดีถึงอันตรายจากการเผาไหม้ของผิวหนังจากรังสีอัลตราไวโอเลตหรือรังสียูวี
แต่ดวงอาทิตย์เป็นดาวฤกษ์ที่กระฉับกระเฉง นอกจากนี้ยังปล่อยสิ่งที่เรียกว่า ” ลมสุริยะ ” อย่างต่อเนื่อง ซึ่งประกอบด้วยอนุภาคที่มีประจุ ซึ่งส่วนใหญ่เป็นโปรตอนและอิเล็กตรอน ซึ่งเดินทางด้วยความเร็วหลายร้อยกิโลเมตรต่อชั่วโมง
อนุภาคเหล่านี้บางส่วนที่มาถึงโลกถูกนำทางเข้าสู่บรรยากาศขั้วโลก
โดยสนามแม่เหล็กของเรา เป็นผลให้เราสามารถมองเห็นแสงใต้ แสงออโรร่าออสเตรเลียในซีกโลกใต้ และแสงออโรร่าบอเรลลิสที่เทียบเท่าทางเหนือ
การปรากฏตัวของอนุภาคสุริยะที่มองเห็นได้นี้เข้าสู่ชั้นบรรยากาศของโลกเป็นเครื่องเตือนใจอย่างต่อเนื่องว่าดวงอาทิตย์มีมากกว่าแสงแดด แต่อนุภาคก็มีผลกระทบอื่นเช่นกัน
เมื่ออนุภาคแสงอาทิตย์เข้าสู่ชั้นบรรยากาศ พลังงานสูงของพวกมันจะแตกตัวเป็นไอออนของโมเลกุลไนโตรเจนและออกซิเจนในบรรยากาศที่เป็นกลาง ซึ่งคิดเป็น 99% ของชั้นบรรยากาศ “ การตกตะกอนของอนุภาคพลังงาน ” นี้ ตั้งชื่อเพราะเหมือนฝนของอนุภาคจากอวกาศ เป็นแหล่งสำคัญของการแตกตัวเป็นไอออนในบรรยากาศขั้วโลกเหนือระดับความสูง 30 กม. และทำให้เกิดปฏิกิริยาต่อเนื่องที่ก่อให้เกิดสารเคมีที่ทำลายโอโซน
ผลกระทบของอนุภาคสุริยะต่อโอโซนในชั้นบรรยากาศถูกสังเกตครั้งแรกในปี 1969 ตั้งแต่ต้นทศวรรษ 2000 ต้องขอบคุณการสังเกตการณ์แบบใหม่จากดาวเทียม เราได้เห็นหลักฐานที่เพิ่มขึ้นว่าอนุภาคสุริยะมีส่วนสำคัญในการมีอิทธิพลต่อโอโซนขั้วโลก ในช่วงเวลาที่มีการเคลื่อนไหวเป็นพิเศษ เมื่อดวงอาทิตย์ปล่อยอนุภาคจำนวนมากสู่อวกาศ จะสามารถทำลายโอโซนได้มากถึง 60% ที่ระดับความสูงมากกว่า 50 กม. ผลกระทบสามารถอยู่ได้นานหลายสัปดาห์
ในชั้นบรรยากาศที่ต่ำกว่า 50 กม. อนุภาคสุริยะเป็นตัวการสำคัญที่ทำให้ระดับโอโซน ขั้วโลกแปรปรวนแบบปีต่อปี โดยมักผ่านเส้นทางทางอ้อม ที่นี่ อนุภาคสุริยะมีส่วนในการสูญเสียโอโซน อีกครั้ง แต่การค้นพบเมื่อเร็วๆ นี้แสดงให้เห็นว่า อนุภาคเหล่านี้ยังช่วยควบคุมการพร่องบางส่วนในหลุมโอโซนแอนตาร์กติก ด้วย
แต่โอโซนมีอยู่ทั่วไปในชั้นบรรยากาศ ตั้งแต่พื้นผิวโลกจนถึงระดับ
ความสูงกว่า 100 กม. เป็นก๊าซเรือนกระจกและมีบทบาทสำคัญในการทำให้บรรยากาศร้อนขึ้นและเย็นลง ซึ่งมีความสำคัญต่อสภาพอากาศ
ในซีกโลกใต้การเปลี่ยนแปลงของโอโซนขั้วโลกเป็นที่ทราบกันดีว่ามีอิทธิพลต่อสภาพอากาศในภูมิภาค
การพร่องเหนือทวีปแอนตาร์กติกามีผลทำให้เย็นลง ซึ่งจะดึงกระแสลมตะวันตกที่บินวนรอบทวีปเข้ามาใกล้ เมื่อหลุมแอนตาร์กติกฟื้นตัวแนวลมนี้สามารถคดเคี้ยวไปทางเหนือมากขึ้นและส่งผลต่อรูปแบบปริมาณน้ำฝน อุณหภูมิผิวน้ำทะเล และกระแสน้ำในมหาสมุทร โหมดวงแหวนใต้อธิบายการเคลื่อนที่เหนือ-ใต้ของสายพานลมที่หมุนวนบริเวณขั้วโลกใต้
โอโซนมีความสำคัญต่อการคาดการณ์สภาพอากาศในอนาคต ไม่เพียงแต่ในชั้นโอโซนบางๆ เท่านั้น แต่ยังรวมถึงในชั้นบรรยากาศด้วย สิ่งสำคัญคือเราต้องเข้าใจปัจจัยที่มีอิทธิพลต่อความแปรปรวนของโอโซน ไม่ว่าจะเป็นสิ่งที่มนุษย์สร้างขึ้นหรือธรรมชาติ เช่น ดวงอาทิตย์
อิทธิพลโดยตรงของดวงอาทิตย์
การเชื่อมโยงระหว่างอนุภาคแสงอาทิตย์และโอโซนนั้นเป็นที่ยอมรับกันพอสมควร แต่ผลกระทบโดยตรงจากอนุภาคสุริยะที่อาจมีต่อสภาพอากาศล่ะ?
เรามีหลักฐานเชิงสังเกตการณ์ว่ากิจกรรมแสงอาทิตย์มีอิทธิพลต่อความแปรปรวนของภูมิอากาศในระดับภูมิภาคที่ขั้วโลกทั้งสอง แบบจำลองภูมิอากาศยังแนะนำการเชื่อมโยงผลกระทบของขั้วดังกล่าวกับรูปแบบภูมิอากาศที่ใหญ่ขึ้น (เช่น โหมดวงแหวนเหนือและใต้) และอิทธิพลต่อสภาวะในละติจูดกลาง
รายละเอียดยังไม่เป็นที่เข้าใจ แต่เป็นครั้งแรกที่อิทธิพลของอนุภาคสุริยะต่อระบบภูมิอากาศจะรวมอยู่ในการจำลองสภาพอากาศที่ใช้สำหรับการประเมินของคณะกรรมการระหว่างรัฐบาลว่าด้วยการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ ( IPCC ) ที่กำลังจะมีขึ้น
คำที่เกี่ยวข้อง: สภาพอากาศสุริยะมีผลกระทบทางวัตถุต่อโลกจริง
ผ่านการแผ่รังสีและอนุภาคของดวงอาทิตย์ ดวงอาทิตย์ให้พลังงานที่สำคัญแก่ระบบภูมิอากาศของเรา แม้ว่าสิ่งเหล่านี้จะแตกต่างกันไปตามวัฏจักรแม่เหล็ก 11 ปีของดวงอาทิตย์ แต่ก็ไม่สามารถอธิบายได้ว่าอุณหภูมิโลกที่เพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วเมื่อเร็ว ๆ นี้เกิดจากการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ
เราทราบ ดีว่าระดับก๊าซเรือนกระจกที่ เพิ่มขึ้น ในชั้นบรรยากาศทำให้อุณหภูมิพื้นผิวโลกสูงขึ้น เรายังทราบด้วยว่ากิจกรรมของมนุษย์ได้เพิ่มก๊าซเรือนกระจกในชั้นบรรยากาศ อย่างมาก ปัจจัยทั้งสองนี้ร่วมกันอธิบายการเพิ่มขึ้นของอุณหภูมิโลกที่สังเกตได้
