全球变化- 杨学祥工作室分享 http://blog.sciencenet.cn/u/杨学祥 吉林大学地球探测科学与技术学院退休教授,从事全球变化研究。

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太阳是地球的消毒器:为什么太阳黑子能够控制冠状病毒疫情

已有 1597 次阅读 2020-2-3 15:21 |个人分类:全球变化|系统分类:论文交流| 太阳活动, 冠状病毒, 紫外线, 高能粒子

太阳是地球的消毒器:为什么太阳黑子能够控制冠状病毒疫情

                        

      太阳光谱(The solar spectrum)指太阳辐射经色散分光后按波长大小排列的图案,包括无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线等几个波谱范围。

     太阳光的极为宽阔的连续谱以及数以万计的吸收线和发射线,是一个极为丰富的太阳信息宝藏。太阳光谱属于G2V光谱型,有效温度为5770 K。太阳电磁辐射中999%的能量集中在红外区、可见光区和紫外区。

     太阳辐射主要集中在可见光部分(0.40.76μm),波长大于可见光的红外线(>0.76μm)和小于可见光的紫外线(<0.4μm)的部分少。在全部辐射能中,波长在0.154μm之间的占99%以上,且主要分布在可见光区和红外区,前者占太阳辐射总能量的约50%,后者占约43%,紫外区的太阳辐射能很少,只占总量的约7%

     在地面上观测的太阳辐射的波段范围大约为029525μm。短于0295 μm和大于25 μm波长的太阳辐射,因地球大气中臭氧、水气和其他大气分子的强烈吸收,不能到达地面。

 

     紫外线的杀毒作用

 

     一般日光穿透大气层后达到地面的紫外线的波长为287~390nm,偏离紫外线的最佳杀菌波长范围(约250~285nm)。主要是大气臭氧层的吸收作用使日光光谱中低于290nm的紫外线强度速度减少,故日光的杀菌能力逊于专用的紫外线杀菌灯

    紫外线杀菌作用较强,但对物体的穿透能力很弱。它适用于手术室、烧伤病房、传染病房和无菌间的空间消毒及不耐热物品和台面表面消毒。

 

     太阳爆发释放出大量高能带电粒子杀毒

 

     太阳爆发释放出大量高能带电uanzhuangbi粒子(主要成分为质子)的现象。太阳质子事件的强度通常以地球静止轨道卫星观测到的大于10兆电子伏MeV)的质子单向通量来表征。

    太阳风暴发生时会释放出大量高能量的带电粒子,它们最快十几分钟就可以到达地球,使地球周围的高能带电粒子数量增加数千倍,甚至上万倍,由于质子占了总粒子数的90%以上,因此把这种事件称为太阳质子事件。

    国际上广泛采用的标准是美国空间天气预报中心(SWPC)制定的,即将地球同步轨道GOES卫星探测到的能量大于10MeV的质子通量超过10/(厘米·球面度)的高能粒子增强事件称为太阳质子事件。

    太阳质子事件发生率的11年周期变化太阳质子事件的发生与太阳黑子关系密切,与太阳黑子一样,太阳质子事件的发生频率也存在11年变化周期。在一个太阳活动周中,强质子事件发生10次左右,中等质子事件发生30次左右,弱质子事件发生50次左右。

太阳质子事件发生在太阳活动高年(黑子数较多的年份)较频繁,在太阳活动峰年附近,每年可达10多次;在太阳活动低谷年份则可能一次也没有。但就每次事件而言,其发生的时间、事件的大小都是随机的。

    太阳平日放出来的光谱主要来自太阳表面绝对温度约为六千度的黑体辐射,这是太阳大气的特质。我们在地球上测得的太阳光谱受到了太阳大气层和地球大气层的共同影响。但是太阳是主,地球是次,毕竟太阳才是发出光谱的主体

多种手段的综合观测表明,耀斑发生时,从波长短于1埃的γ射线和X射线,直到波长达几公里的射电波段,几乎全波段的电磁辐射都有增强的现象,并发射能量从103电子伏特直到109电子伏特的各种粒子流。其中,电磁辐射增强主要发生在短波辐射(X射线和紫外光)和射电波段。

高能粒子主要是通过两种机制危害生物的细胞组织,一是直接造成生物活性大分子断裂、脱落,导致直接损伤;二是与身体中大量的水分子产生自由基,这些自由基进一步与生物分子发生化学反应,造成间接损伤。最终的人体辐射效应危害非常复杂,其严重程度主要与所受到的辐射剂量大小有关。

 

武汉新型冠状病毒爆发在2019年太阳黑子谷年

 

     201912月,武汉市部分医疗机构陆续出现不明原因肺炎病人。武汉市持续开展流感及相关疾病监测,发现病毒性肺炎病例27例,均诊断为病毒性肺炎/肺部感染。http://blog.sciencenet.cn/blog-667021-1216189.html

       比利时布鲁塞尔的日地研究卓越中心的通讯专家Jan Janssens在整合了有关太阳的研究之后说:太阳在20191114日开始进入无黑子期,一直持续到了1223,他在邮件中同时告诉《科学在线》(天文在线):这个40多天的无黑子期是20多年里持续最长的一次。

      一个新的太阳黑子区域的特写在一连串四十天的无黑子期之后,也就是两个十一年的太阳黑子周期间的太阳活动最低时期之后,首次被观测到。太阳气象预报中心预测,SC25的活动周期预计在2024年达到巅峰,接着在2031年出现最小值。

      太阳在20191114日开始进入无黑子期,一直持续到了1223日,四十天的无黑子期与201912月开始的疫情完全重合。

http://blog.sciencenet.cn/blog-2277-1216447.html

      20191114日至20191223日,国家天文台在日面上没有观测到活动区,没有发生过C级及以上耀斑。预计20191114日至20191223, 太阳黑子相对数平滑月均值为5.0。预计20191111日至2020119, 太阳耀斑活动水平为以0-1级为主。

http://rwcc.bao.ac.cn:8002/solarweather/

http://blog.sciencenet.cn/blog-2277-1215860.html

      太阳耀斑通常可分成ABCMX五个级别,每个级别又可划分10个等级。一般地球上观测到的弱耀斑是C级,M级是大耀斑,而X级则是极大耀斑。

      紫外线、X射线和伽玛射线以及高能粒子流可以杀灭病毒,对地球进行定期消毒。在太阳活动低值时期,紫外线、X射线和伽玛射线以及高能粒子流的强度变弱,有利于冠状病毒加快繁殖和传播,导致疫情的发生。

http://blog.sciencenet.cn/blog-2277-1216385.html

http://blog.sciencenet.cn/blog-2277-1216469.html 

 

总之,太阳是地球的消毒器,太阳活动减弱导致病毒加快繁殖和传播。


 

图1 2010-2020年太阳黑子曲线



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