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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太阳风暴、太阳耀斑、臭氧洞对新冠病毒的杀灭作用

已有 9944 次阅读 2023-1-13 16:11 |个人分类:全球变化|系统分类:论文交流

太阳风暴、太阳耀斑、臭氧洞对新冠病毒的杀灭作用

吉林大学：杨学祥，杨冬红

臭氧洞对新冠病毒的杀灭作用

臭氧层空洞是指大气平流层中臭氧浓度流失导致的臭氧缺口。由于臭氧层中臭氧的减少，照射到地面的太阳光紫外线增强，其中波长为240~329纳米的紫外线对生物细胞具有很强的杀伤作用。大气臭氧层的损耗是当前世界上普遍关注的全球性大气环境问题，它直接关系到生物圈的安危和人类的生存。

臭氧层为什么会出现“空洞”？许多科学家认为，是使用氟利昂作制冷剂及在其他方面使用的结果。氟利昂由碳、氯、氟组成，其中的氯离子释放出来进入大气后，能反复破坏臭氧分子，自己仍保持原状，因此尽管其量甚微，也能使臭氧分子减少到形成“空洞”。中国科学家新近提出，仅仅是氟利昂的作用还不够，太阳风射来的粒子流在地磁场的作用下向地磁两极集中，并破坏了那里的臭氧分子，这才是主要原因。（杨学祥，1999）而无论如何，人为地将氯离子送进大气，终是一种有害行为。

https://baike.sogou.com/v77061.htm?fromTitle=%E8%87%AD%E6%B0%A7%E6%B4%9E&ch=frombaikevr

2020年北极臭氧洞导致北极地区新冠疫情减轻

2022年3月19日地球两极正在经历异常的极端高温的条件：2020年9月南极出现臭氧洞（面积排序12位），2020年3月北极出现最大臭氧洞。与此同时，大量太阳风带来的高能粒子通过臭氧洞进入地球两极，杀灭新冠病毒，抑制了性冠疫情的发展，形成疫情的季节性波动，对应3-4月和9-11月疫情低谷期。

2020年两极臭氧洞阻碍了新冠病毒疫情的发展

2020年3-5月北极出现臭氧洞，2020年9-12月南极出现臭氧洞。全球疫情爆发低谷在2020年3-5月和9-12月，臭氧洞扩大导致更多太阳高能粒子进入两极，有利于对病毒的消杀。

https://blog.sciencenet.cn/blog-2277-1332450.html

2022年4月太阳耀斑灭杀病毒

据悉，日冕物质抛射的级别分为A、B、C、M、X五个级别，其中A为最小级别，X为最大级别，在2003年10月底，科学家目睹了一场有记录以来最大的太阳耀斑爆发，级别达到X2.8，致使瑞典南部的5万户居民短暂失去电力供应；去年4月份，太阳也爆发了一次X级别的耀斑，强度为X2.2，持续17分钟，属于一个比较正常的时间。那次耀斑发生在北京时间4月20日12点前后，我国处于向阳侧，在8分钟后，急剧增强的电磁辐射到达中国地区，引起了中国区域电离层的突然骚扰，干扰了无线信号的传播，导致短波无线电信号衰减。

据了解，太阳活动具有11年左右的周期性，目前正处于第25太阳活动周，根据太阳黑子的监测和国内外专家预测，本活动周峰值将出现在2025年前后，现在太阳活动整体上还没有进入高年，2-3年后，才会达到峰值，太阳爆发将更加频繁和强烈。

https://www.sohu.com/a/628432524_476374

2022年3月20日为春分，北极地区由极夜转变到极昼，由此引发的紫外线风暴和极光可以消杀靠近北极地区的新冠病毒。特别是2022年3-6月，中等以下太阳风暴频发，这些都是俄罗斯新冠疫情减轻的重要原因。

相关数据

2022年3月28-29日高速太阳风暴进入地球：太阳黑子暴增新冠疫情突然减轻

https://blog.sciencenet.cn/blog-2277-1333247.html

2022年3月太阳高能喷发一周发生三次险些击中地球：错失疫情结束良机

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2022年4月14日：一场太阳风暴明日将袭击地球，可能给爱尔兰上空带来极光

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2022年6月太阳耀斑猛烈爆发！新冠疫情结束值得期待！

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科学家发现北极光可消耗臭氧

从地球的极地地区经常可以看到神奇的绿光，但这会导致中间层臭氧层消耗。这种消耗可能对全球气候变化具有重要意义，因此了解这一现象很重要。由日本名古屋大学的 Yoshizumi Miyoshi 教授领导的一组科学家对这一现象进行了观察、分析并提供了更深入的见解。研究结果发表在《自然科学报告》上。

在地球的磁层——地球周围的磁场区域——来自太阳的电子仍然被困住。电子和等离子体波之间的相互作用会导致被捕获的电子逃逸并进入地球的高层大气（热层）。这种称为电子沉淀的现象是产生极光的原因。但是，最近的研究表明，这也是造成中间层（低于热层）局部臭氧层消耗的原因，并可能对我们的气候产生一定影响。
更重要的是，中间层的这种臭氧消耗可能特别发生在极光期间。虽然科学家们研究了与极光有关的电子降水，但没有人能够充分阐明它是如何导致中间层臭氧消耗的。
三好教授及其团队在 2017 年斯堪的纳维亚半岛上空的中度地磁风暴期间借此机会改变了这一说法。他们将观测目标对准了“脉动极光”（PsA），一种微弱的极光。他们的观测是通过与欧洲非相干散射 (EISCAT) 雷达（发生 PsA 的 60 至 120 公里的高度）、日本航天器 Arase 和全天相机网络的协调实验成为可能的。
Arase数据表明，地球磁层中被俘获的电子具有很宽的能量范围。它还表明在该空间区域存在合唱波，一种电磁等离子体波。计算机模拟结果显示，Arase 观测到等离子波导致这些电子在很宽的能量范围内沉淀，这与地球热层中的 EISCAT 观测结果一致。
EISCAT 数据的分析表明，从几 keV（千电子伏）到 MeV（兆电子伏）的宽能量范围的电子会沉淀以引起 PsA。这些电子携带的能量足以穿透我们的大气层低于 100 公里，高达约 60 公里的高度，即中间层臭氧所在的位置。事实上，使用 EISCAT 数据的计算机模拟表明，这些电子在撞击中间层时会立即消耗中间层的局部臭氧（超过 10%）。
Miyoshi 教授解释说，PsA 几乎每天都会发生，分布在大片区域，并持续数小时。因此，这些事件造成的臭氧消耗可能很严重。谈到这些发现的更大意义，三好教授继续说道：这只是一个案例研究。需要进一步的统计研究来确认由于电子沉淀在中层大气中发生了多少臭氧破坏。毕竟，这种现象对气候的影响可能会影响现代生活。

制造臭氧洞的元凶是太阳风

南极臭氧洞罪魁祸首是太阳风：太阳粒子如何破坏我们的臭氧层？

长春科技大学教授杨学祥1999年撰文指出，造成南极上空臭氧空洞的“罪魁祸首”是太阳风，而不是通常所认为的氟利昂。

上述观点是在他与同事合著的论文《太阳风、地球磁层与臭氧空洞》中提出的，并发表在今年第5期《科学美国人》杂志中文版上。最近，这一新观点经新华社向世界播发后，在国际上产生强烈反响，一些华文报纸纷纷采用，世界四大通讯社之一的法新社，几乎全文转发了新华社英文稿。

1985年，英国科学家首次报道南极上空出现巨大臭氧空洞，后来人们发现这个臭氧空洞早已产生，并一直在稳定、逐步地扩大。大多数科学家认为，这是30年代以来人类大量使用氟利昂造成的，其释放出的氯离子破坏臭氧分子，从而使臭氧浓度急剧减少。

1999年，杨学祥认为，人类使用氟利昂是南极臭氧空洞形成的主要原因，这一观点依据不足。他说，事实上，北半球的大陆面积和人口占全球的大部分，人为产生的氟利昂也集中在北半球。如果是氟利昂的原因，则臭氧空洞应该出现在北极而非南极才能解释得通。

他在论文中指出，有三个因素结合起来使南极臭氧层出现空洞：太阳风的压力使地球南极上空大气层变薄；处于开裂期的地球南半球由于火山爆发释放出大量有害气体破坏臭氧层；太阳高能粒子进入地球大气层后消耗了两极臭氧。其中，太阳风是地球臭氧空洞的“元凶”。

杨教授说，由于受地磁层的保护，太阳高能粒子中每年仅有一小部分穿越地球磁层，并沿着磁力线集中到南北两极。由于高能粒子中以氢元素为主，到达两极后容易和臭氧结合成水，所以它首先破坏的是两极的臭氧。

学者叶倾城2021年撰文指出，自21世纪初之后，基于陆续发射升空的新型观测卫星，科学家掌握越来越多的证据表明，太阳粒子在影响极地臭氧方面发挥着重要作用。在太阳活动特别活跃的时候，当太阳向太空释放大量粒子时，海拔50千米以上的地区多达60%的臭氧会被消耗，该影响可能持续几个星期。

在更低的地球大气位置，大约低于距离地球表面50千米的区域，太阳粒子是造成极地臭氧水平逐年发生变化的重要因素，太阳粒子袭击将持续导致臭氧损失，然而，最近一项研究表明，太阳粒子还有助于抑制南极臭氧空间进一步损耗。

https://www.kepuchina.cn/more/202104/t20210402_2980297.shtml

https://blog.sciencenet.cn/blog-2277-1332936.html

极光是太阳风撞击地球磁层的产物，极光消耗臭氧的发现，证实了杨学祥1999年的论断。

“臭氧洞漏能效应”和“地磁层漏能效应”

我们在1999年撰文提出，到达地球的太阳辐射能大约有2%被平流层的臭氧吸收，7%被电离层吸收。当黑子活动高峰发生太阳风暴时，会大量破坏南极臭氧，随之产生“臭氧洞漏能效应”和“地磁层漏能效应”，使被地磁层和臭氧层阻隔的9%的太阳能由平流层进入对流层，导致南极平流层变冷对流层变暖。收缩的平流层自转变快，膨胀的对流层自转变慢，这是赤道高空风产生的一个原因。

正X射线,γ射线和紫外线,大约占太阳辐射光谱总能量的9%.在80～400km高度范围的电离层,γ射线和X射线被N₂和O₂/O₃所吸收,在15～55km高度的臭氧层,99%的紫外线被O₃所吸收.即在地球磁层、大气层和臭氧层被破坏的时候,到达生物圈的太阳辐射能将增大9%,造成地表温度的大幅度波动.与此同时,到达地表的γ射线、X射线和过量紫外线将造成大规模的生物灭绝.这就是臭氧洞漏能效应.

http://cpfd.cnki.com.cn/Article/CPFDTOTAL-ZGDW199910001191.htm

https://www.doc88.com/p-4317663607230.html

https://www.docin.com/p-344676587.html

https://blog.sciencenet.cn/blog-2277-1346460.html

太阳风暴、紫外线风暴、极光和臭氧洞：灭杀病毒的四剑客

紫外线能杀灭病毒，这是人人皆知的科普知识。可是，说太阳风暴和极光能杀灭病毒，却引起不小的争论，因为人们从来就没有听说过。事实上，太阳风暴可以产生太阳耀斑、地磁暴、臭氧洞和极光，并且在极夜和极昼交替中都能形成紫外线风暴，杀灭病毒自然也就顺理成章。

与太阳光在白天杀灭病毒不同，紫外线风暴、极光和通过臭氧洞进入地表的紫外线和太阳高能粒子可以全天候的昼夜杀灭病毒，高效快速地清理全球环境。

https://blog.sciencenet.cn/blog-2277-1346957.html

事实上，使用 EISCAT 数据的计算机模拟表明，这些电子（太阳风撞击地球磁层进入地球大气）在撞击中间层时会立即消耗中间层的局部臭氧（超过 10%）。
Miyoshi 教授解释说，“脉动极光”几乎每天都会发生，分布在大片区域，并持续数小时。因此，这些事件造成的臭氧消耗可能很严重。

根据“臭氧洞漏能效应”和“地磁层漏能效应” ，进入地球大气的太阳射线、太阳高能粒子和紫外线就可以大量杀灭新冠病毒，且没有昼夜之分。这表明，极光杀灭病毒不是神话。

两极地区新冠疫情为什么处于低潮：极光杀灭病毒

已有 1707 次阅读 2022-7-14 08:56 |个人分类:全球变化|系统分类:论文交流

两极地区新冠疫情为什么处于低潮：极光杀灭病毒

吉林大学：杨学祥，杨冬红

2020年4月11日，据外媒报道，全球新冠病毒感染者数量已超过150万之巨，许多国家进入紧急状态，但在全球疫情全面爆发、尚未达到高峰之时，格陵兰地区却已悄然完成病例“清零”，目前在全球绝无仅有。

2020-03-23 00:17:40网上评论，格陵兰确诊为0，俄罗斯也只有确诊300多，是否说明新冠病毒没有耐寒性。

https://bbs.hupu.com/33176682.html

极光生成紫外线可以杀灭病毒

地球的南北两极地区有时会出现极光，它们像由光编织而成的丝带，照亮了夜空，美丽得让人挪不开眼睛。不过，极光可不是地球的独家美景，一些外星球上也会出现极光。

在土星上，最强的极光是紫外线，这是人眼看不到的光，因此我们要用特殊的紫外线摄像机才能拍到它，但偶尔也会出现罕见的粉红色和紫色极光。土星极光每天的活动都有不同，有时移动，有时静止;与地球上仅持续约10分钟的极光相比，它可以持續数天。

新浪科技讯北京时间2020年9月23日消息，据国外媒体报道，极光是地球上层大气层发光电离粒子释放出舞动的光芒，在太阳系内除水星之外其他行星的大气层均存在这种现象，甚至木星的卫星木卫三和木卫二也有极光。

　　然而，在此之前科学家从未探测到彗星极光，但近期“罗塞塔”探测器最新观测数据分析表明，67P彗星周围释放出远紫外线极光辐射。

美国国家航空航天局(NASA)的MAVEN探测器于2016年首次在火星上发现了一种极光，根据最新的探测结果，这种极光实际上是火星上最常见的极光。极光被称为质子极光，可以帮助科学家跟踪火星大气中的水分流失。

在地球上，极光通常被认为是极地附近夜空中五颜六色的光，它们也被称为北极光和南极光。然而，火星上的质子极光发生在白天，并发出紫外线，所以人类肉眼是看不见的。

不同的现象会产生不同种类的极光。然而，所有在地球和火星极光是由太阳活动，无论是爆炸的高速粒子称为太阳风暴，火山喷发的气体和磁场称为日冕物质抛射，或阵风在太阳风，一连串的导电气体吹不断进入太空在每小时一百万英里。例如，当强烈的太阳活动扰乱地球的磁气圈时，地球上的南北光就会发生，导致高速电子撞击地球夜晚上层大气中的气体粒子并使它们发光。类似的过程产生了火星上的离散极光和弥散极光——这两种类型的极光以前曾在火星的夜晚观测到过。

首先，太阳风质子以高速接近火星，并在火星周围遇到一团氢气。质子从火星氢原子那里夺走一个电子，从而变成中性原子。由于中性粒子不受磁场的影响，原子会通过环绕火星的磁障波冲击。最后，氢原子进入火星大气层，与气体分子碰撞，使原子发出紫外线。

当太阳风质子(被高温剥夺了孤电子的氢原子)与火星白天的上层大气相互作用时，就形成了质子极光。当它们接近火星时，来自太阳风的质子通过从位于火星氢冕外层边缘的氢原子那里窃取电子而转变成中性原子。当这些高速进入的原子撞击大气时，它们的一些能量以紫外线的形式发射出来。

https://blog.sciencenet.cn/blog-2277-1347066.html

https://blog.sciencenet.cn/blog-2277-1347106.html

太阳风暴激发极光助力两极地区抗疫

2020年2月18日，太阳粒子开始“涌入”地球，天文学家已经将这次风暴归类为G1级，它会导致电网的微弱波动，并对卫星运行产生轻微影响。2月19日，地球进入一小股太阳风时，正在发生一场g1级的地磁风暴，甚至在太阳风到来之前，地球的磁场就因为2月18日长达8个多小时的裂缝而充满能量。

https://www.163.com/dy/article/F5R6DODR053727RU.html

一场太阳风暴预计于周六袭击地球，与此同时，我们的星球释放出一股强大的太阳粒子流。地球在2020年3月30日和31日被太阳粒子的浪潮包围，导致远在美国密歇根州以南的地方都能看到北极光。不过，目前太阳活动特别活跃，预计4月4日还会有另一场太阳风暴。

这些粒子流目前正在从太阳到地球的1.5亿公里旅程中前进，预计它们将于周六抵达地球。3月30日和31日，地球正从一股太阳风中退出，这股太阳风在北极圈周围引发了明亮的极光，有些极光甚至延伸到了美国南部的密歇根州。

那么极光是如何产生的呢？极光，包括北极光和南极光，是由太阳粒子撞击大气层时产生的。当磁气圈受到太阳风的轰击时，极亮的蓝光就会出现，因为那层大气会使粒子偏转。

然而，研究人员也注意到太阳风暴和太空天气的后果可能会超出北极光或南极光的范围。在很大程度上，地球磁场保护人类免受来自太阳黑子的辐射，但是太阳风暴会影响基于卫星的技术。

太阳风可以加热地球的外层大气，使其膨胀。一般情况下，这可能会影响轨道上的卫星，可能导致GPS导航、手机信号和卫星电视信号的缺乏。

此外，粒子的激增会导致磁气圈中产生大电流，从而导致电力线中产生比正常情况下更高的电流，导致变压器和发电站爆裂和断电。像这样的事件很少发生，最大的技术破坏太阳风暴发生在1859年，当时在现在被称为卡灵顿事件的电力激增，以至于欧洲的整个电报系统都瘫痪了。

然而，最近的一项研究发现，这些太阳风暴平均每25年发生一次，这意味着它早该出现了。天文学家的研究分析了150年前的14个太阳活动周期，结果分析显示，在过去的150年里，有42年发生了“强”磁暴，而在150年里，有6年发生了“强”超级风暴。一般来说，如果它击中了地球，它可能会摧毁我们星球上的现代技术设施。

https://view.inews.qq.com/wxn/20200402A0QCWO00?tbkt=A&strategy=&openid=o04IBAP3jA7NfR0737GZN1JKtFdY&uid=&refer=wx_hot&ft=0

https://blog.sciencenet.cn/blog-2277-1344511.html

这些国家位于或者接近南北极圈：瑞典、挪威、芬兰、冰岛、俄罗斯、加拿大、美国（阿拉斯加）、格陵兰岛、阿根廷。这些地方只是见到几率大些。中国最北端漠河也能见到。

2020年2-4月太阳风暴频发，激发极光杀灭病毒。同一时间，格陵兰确诊为0，俄罗斯也只有确诊300多，说明新冠病毒惧怕极光和紫外线。

紫外线能杀灭病毒，这是人人皆知的科普知识。可是，说太阳风暴和极光能杀灭病毒，却引起不小的争论，因为人们从来就没有听说过。事实上，太阳风暴可以产生极光并且在极夜和极昼交替中都能形成紫外线风暴，杀灭病毒自然也就顺理成章。

俄国处于新冠大流行开始以来的最低水平

　　据海外网2022年7月1日电据俄新社报道，俄罗斯联邦消费者权益保护监督局新闻处1日发布消息称，取消所有新冠大流行期间的限制措施，其中包括口罩令、夜间餐饮禁令。该新闻处表示，最近4个月，新冠病毒在俄罗斯传播强度逐步下降，发病率相比2月中旬的最高水平下降了64倍，处于新冠大流行开始以来的最低水平。

欧美新冠病毒高潮不退

据媒体2022年7月1日报道，新病毒都已杀到，可新冠病毒并没走远。就当我们都认为，新冠疫情已经基本结束的时候，新一波新冠感染潮。奥密克戎亚型BA.4、BA.5，正在席卷全球。

最近两周，全球单日新增病例较前增加30%，全球平均每天新增64万病例；目前全球已有超过5.4亿人感染新冠。每天病死人数较前降低1%，为1,481人；全球因新冠病死人数已超过632万人。

从新增病例绝对数看，美国单日确诊病例保持最多，其次是德国、法国、巴西和中国台湾地区等。

美国的新冠病例数持续全球最多。从5月初至6月11日的一个多月时间，BA.4、BA.5变异株在美国的感染占比暴增21倍，传播速度非常快。洛克菲勒大学病毒学家Paul Bieniasz警告称，数百万美国人很可能会再次被感染。奥密克戎BA.4、BA.5新变体拥有很强的“免疫逃逸”能力，感染新冠后形成的抗体、新冠疫苗无法针对性提供很好的保护。

很快，欧洲也再度沦陷。

欧美和俄国疫情的相反发展趋势令人费解：极光是最终答案

我们的数据统计表明，太阳黑子日平均相对数在2021年2月为7.11，在3月为20.61，在4月为22.67，在5月为20.03，在6月为24.36，在7月为35.87，在8月为22.77，在9月为51.97，在10月为36.61，在11月为36，12月为64.74，2022年1月为57，2022年2月为65.71，3月为69.06,4月为76.43，5月为92.45，6月为70.43。太阳黑子处于低水平降低阶段。

太阳黑子强度变化与新冠疫情的相关性表明，太阳紫外线杀灭病毒的强度非常重要，在有阳光的地方，紫外线是环境病毒消杀不可替代的方式；在阳光达不到的地方，如黑夜和阴雨天，太阳风暴可以大规模消杀全球病毒。

https://blog.sciencenet.cn/blog-2277-1345439.html

靠近两极的高纬度国家有机会看到极光。俄罗斯，芬兰，加拿大，丹麦。瑞典、挪威、冰岛、美国(阿拉斯加)、阿根廷。这些地方看到极光的几率比较大一些。其他高纬度地方出现的几率相对而言小一些。极光既可以在极昼发生，也可以在极夜中发生。

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