新冠病毒爆发是太阳黑子极小值的产物：紫外线灭杀病毒的最弱时期

                                 杨学祥，杨冬红（吉林大学）

        2018年以来，太阳黑子数又进入低谷期了，如下图太阳黑子数的低值已经持续了一年半，2019-2020年进入低谷，而上一次低谷期出现在2008-2009期间。2009和2019年发生了什么? 2009年发生甲型流感大流行，2019年发生新冠病毒大爆发。

        太阳黑子周期

        首先，我们看一看太阳黑子数的周期性变化。下面两图分别是1954年以来和1700年以来太阳黑子数周期性变化示意图，太阳黑子的周期性变化非常明显，按照谷-谷来进行划分几乎普遍存在10-12年之间的变化，也与我们高中地理时所学的太阳黑子11年的周期相吻合。

1954-2020 太阳黑子数周期

1700-2020太阳黑子数周期

太阳活动进入“极小期”，2020年以后地球可能会进入小冰期

科学家称太阳正在迎来一次罕见的“休眠期”，到2020年之后太阳黑子将持续消失几年甚至几十年的时间，而这有可能使地球出现一次迷你冰川期。

挪威的太阳物理学家鲍尔·布莱克日前做客上海科普大讲坛时表示，自2018年初至今，在太阳上没有观测到任何太阳黑子。这意味着太阳按照它11年的活动周期，进入了例行的休息阶段。

太阳的磁极每22年变换一次，太阳黑子活动以11年为一个周期。在太阳活动开始下一个周期的几年前，太阳最外层会频繁出现喷射气流。目前太阳所处的活动周期开始于2009年，按照这一规律，太阳活动的下一个周期将于2020年开始。然而天文学家现在并未观测到应有的喷射气流，这也就意味着到2020年时，太阳活动将很少或太阳活动的出现将有所延迟。

自从1850年上一个小冰期结束以来，人类已经度过了相对温暖的1个多世纪。近日，太阳黑子出奇地安静，预计到2020年，太阳将进入一个较长时间的"超级安静模式"，太阳黑子活动将消失几年甚至几十年。日前，美国宇航局发出警告，漫长的寒冷“冬季”即将在几个月内袭击大气层表面，并带来创纪录的低温。一位科学家警告，太阳黑子的活动下降的如此之大，以至于创纪录的低温很快就会出现。美国宇航局兰利研究中心的Martin Mlynczak也表示：“我们看到了一种降温的趋势。”

而太阳黑子进入冬眠期，被看作是"小冰期"到来的标志之一。如今的太阳黑子已经停止出现接近30天了，在太阳黑子长达11年的活动期内，会出现高峰期和低谷期，如今的太阳正在低谷期，也就意味这寒流即将来袭了，太阳活动次数的减少会对地球的气候造成很大的影响，处于低谷期的太阳在接下来的几年内出现长时间没有太阳黑子的情况将会越来越多。

如今的太阳活动期预计会在2020年结束，时间距离越近，这种无活动的时间就会持续越长，上一次的出现甚至出现了蒙德极小期，当然这是在很早以前，不过那次的时间却是持续了70年，而那段时间小冰河时期正好出现，很多人都认为这很可能是太阳低活动造成的。

天文学家从1755年起，就开始记录太阳黑子的情形，发现黑子的活动性是有周期性，大约每11年为一周期，不过每一个周期都有些不一样，目前已是第24个活动周期。虽有部分科学家质疑太阳黑子活动和地球气温之间的关联性，但近年来已有多种理论指称，太阳黑子活动的强弱，会对地球气温、磁场与大气等造成明显的影响。

根据记录指出，最长的太阳活动“极小期”是发生在1645年到1715年间，持续长达70年（学界称之为“蒙德极小期”)。当时的地球迈入了小冰河期（1550年至1770年间），全球当时的气温皆下降，各地出现严寒的冬季，甚至连伦敦泰晤士河也结冰了，以致开始有在结冻河面上，举办“冰雪节”博览会的传统。

在明朝灭亡前后约70年，太阳黑子消失。那时候欧洲出现小冰河时期，中国则气候突变，天灾令农作物失收。“若非明朝末年天灾，农民不会因小事而造反。天灾同样在满州出现，迫使满州人四出讨伐，既为土地也为食物。”在复杂的政治氛围外，太阳黑子引发的气候巨变，是促使明朝政治巨变的幕后原因之一。另闻名全球的史特拉底瓦里小提琴，据传也是因寒冬，使得树木成长速度减慢，才会促成有高密度的木材得以制作。

2015年，英国诺桑比亚大学数学教授ValentinaZharkova在国际天文学会上，就曾经提出警告称，经严密的数学演算及资料收集，在2020年至2050年间，太阳会进入类似17世纪的“蒙德极小期”，届时太阳所发出的辐射量将减少，致使地球大气的温度会下降，因而再次进入“小冰河期”。尤其是2030年代，太阳的表面活动将会减少了60%，此种情形跟“蒙德极小期”差不多。

俄罗斯莫斯科大学的物理学家帕波瓦（HelenPopova）亦认为，于2020年左右，地球就会再次进入“小冰河期”，而在2030年左右，低温会达到巅峰。太阳的表面活动至第25活动周期时，就会变得更弱，一直至第27活动周期，期间约30年，地球皆会维持在低温。专业天文网站《SpaceWeather》及气候网站《ClimateDepot》在分析近年太阳黑子之活动情形之后，它们预测下一个太阳活动“极小期”，应该会出现在2019或2020年。《SpaceWeather》称，太阳表面的活动，正在以一万年间罕见的速度，急速下降之中，以现今的情形而言，太阳黑子的活动将 于2019年底前降至最低，自现在开始至2020年，太阳表面出现‘无黑子’情况，将会愈来愈频繁，并且每一次持续的时间，将会增加，从几天增加至几星期，甚至几个月之久。

https://k.sina.cn/article_1914880192_7222c0c002000q26k.html?from=science

       严重低温和病毒爆发将成为大势所趋

    在十五世纪至十七世纪的二百余年内，全球强震发生频繁，其它自然灾害也很集中，如瘟疫流行，低温冻害严重，被称为小冰期时期。这个时期也正是蒙德太阳黑子超长极小值时期，太阳活动处于低值状态，有人把它看作是小冰期气候产生的原因（见表1）。

      我们的研究表明，1996-2008年已进入21世纪太阳黑子超长极小期，严重低温和病毒爆发将成为大势所趋。2009年甲型流感爆发仅仅是一个最初信号。

     回顾15-17世纪小冰期时代的瘟疫横行，我们必须做好迎接未来低温期带来的瘟疫和多种病毒爆发的准备。

http://blog.sina.com.cn/s/blog_6186470f0102v186.html

      新冠病毒爆发是太阳黑子极小值的产物

       据韩联社电视台报道，人们寄希望于随着天气变暖，新冠病毒会自然消失，多国专家观点不一，多数表示，仍需观望。专家表示，不可过度期待。美国哈佛大学流行病学教授 马克•利普西奇表示，冠状病毒有季节性，但新型冠状病毒是否具有相同性质，仍然存在疑问。

https://www.sohu.com/a/377531772_115239

        流感病毒为什么爆发于冬季？

图1 一年中紫外线量的变化（把7月的量作为1000来计算的相对值）

       我国的冬季为前一年12月到次年2月，是一年中紫外线最低值时期；在美国较冷的秋季，冬季和春季出现流感高峰，从10 月到次年 5 月，避开了紫外线夏季高峰。这说明，流感高峰与低温和紫外线低值有关。

         SARS事件开始于冬季高峰在春季

       SARS事件从2002年12月5日或6日开始至2003年7月13日，共历时约8个月。即爆发于紫外线冬季低值，消失于紫外线夏季高值。

图2  SARS2003年死亡率统计：5月进入峰值

        中东呼吸综合症爆发于冬季高潮在春季

  图3 MERS病例发病数时间分布图

https://www.zhihu.com/question/23613952

        根据图3，中东呼吸综合症发现于2012年冬季，疫情高峰在2014年3-5月春季，在6-8月夏季紫外线峰值迅速消失。

        新型冠状病毒爆发在2019-2020年冬季无黑子期

 2019年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11月14日开始进入无黑子期，一直持续到了12月23日”，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。”

       Jenssens说，这样持续这么久的无黑子期通常发生在“太阳活动极小期”--- 指在两个太阳活动周期之间黑子活动最不活跃的时期。

      即使科学家们仍没有超过六个月以上的足够数据，来宣告新一轮的太阳活动周期的开始，但Jenssens表示：“这似乎证明了，太阳第25个周期正在形成之中，我们可能正处于、或者已经过了太阳能量最低点的时期。”

https://xw.qq.com/cmsid/20200116A0760O00?pgv_ref=sogousm&ADTAG=sogousm

      2019年5月20日至2020年1月12日，国家天文台没有在日面上观测到活动区，没有发生过C级及以上耀斑。

2019年11月至2020年1月太阳活动低值是新冠状病毒爆发的重要原因。 

      2019年11月4日至2020年1月12日，国家天文台在日面上观测到1个活动区，没有发生过C级及以上耀斑。预计2019年11月11日至2020年1月19日, 太阳黑子相对数平滑月均值为5.0。预计2019年11月11日至2020年1月19日, 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A、B、C、M、X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。

       新型冠状病毒爆发在2019-2020年冬季紫外线谷值时期，又恰逢太阳黑子低值年，这是此次疫情异常凶猛的原因。由于太阳黑子最低值已经过去，根据前两次疫情的统计规律，估计在春季疫情将进入高峰，夏季消失，秋冬季是否复出，取决于中国的调控力度。

http://blog.sciencenet.cn/blog-2277-1216983.html

http://blog.sciencenet.cn/blog-2277-1217031.html

图4 欧洲地区2020年1-2月2029-nCoV病例的流行曲线

图5 中国以外地区2020年1-2月2029-nCoV病例的流行曲线

       太阳辐射对流感病毒的影响

       我们在2009年6月25日指出，太阳活动对流感爆发的影响人们早就发现。在太阳黑子谷年，太阳活动减弱，辐射出的紫外线也减弱，这有利于微生物和病毒的滋生和繁殖（旧病毒复发）；在太阳黑子峰年，太阳活动增强，辐射出的紫外线增加，有利于微生物和病毒的基因变异（新病毒产生）。这是流感大流行一定发生在太阳黑子极值年的原因。由于在太阳黑子峰年爆发的流感大流行起因于病毒基因变异，所以强度大，危害重，如1918-1919年、1957-1958年和1968-1969年；由于太阳黑子谷年的流感大流行起因于旧病毒复发，所以强度小，危害轻，如1900年和1977年。这是后两次流感大流行被人们忽略的原因。

http://blog.sciencenet.cn/blog-2277-240114.html

       根据相关条件，2002年SARS发生在太阳黑子峰值，所以强度大。2020年武汉新型冠状病毒发生在太阳黑子谷年，其强度相应变小。

http://blog.sciencenet.cn/blog-2277-1215677.html  

       高温和高紫外线环境能否让该病毒自然消退？

       研究表明，我国的冬季为前一年12月到次年2月，是一年中紫外线最低值时期；在美国较冷的秋季，冬季和春季出现流感高峰，从10 月到次年 5 月，避开了紫外线夏季高峰。这说明，流感高峰与低温和紫外线低值有关。

       SARS事件从2002年12月5日或6日开始至2003年7月13日，共历时约8个月。即爆发于紫外线冬季低值，消失于紫外线夏季高值。疫情发展速度快。

       中东呼吸综合症发现于2012年冬季，疫情高峰在2014年3-5月春季，在6-8月夏季紫外线峰值迅速消失。疫情发展速度慢。

       2019年冠状病毒疫情发展迅猛，趋势近似于SARS事件。

       根据紫外线控制病毒发展的理论，2019年冠状病毒疫情始于2019年12月，处于紫外线一年中的最低值时期（冬季低值），预计2-3月（冬春之交）将出现拐点，4-5月（春季紫外线增强）出现峰值，5-6月（春夏之交）再次出现拐点，6-8月（夏季紫外线峰值）出现第一波谷值。第二波峰值是否出现，取决于调控力度。

       6-8月夏季紫外线峰值时期是结束疫情的最佳时期。

       图2-5何其相似。

       让实践检验谁是谁非。

https://www.sohu.com/a/377531772_115239

http://blog.sciencenet.cn/blog-2277-1221970.html 

http://blog.sciencenet.cn/blog-2277-1228737.html 

http://blog.sciencenet.cn/blog-2277-1228751.html 

参考文献

马宗晋, 杜品仁. 现今地壳运动问题[M]. 北京: 地质出版社, 1995, 10: 99-102

杨冬红，杨学祥，刘财。2004年12月26日印尼地震海啸与全球低温。地球物理学进展。2006，21（3）：1023-1027

杨冬红，杨学祥。流感世界大流行的气候特征。沙漠与绿洲气象。2007，1（3）：1-8。

杨冬红，杨德彬，杨学祥。地震和潮汐对气候波动变化的影响。地球物理学报。2011，54（4）：926-934.

杨冬红，杨学祥. 全球气候变化的成因初探. 地球物理学进展. 2013, 28(4): 1666-1677.