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二叠纪末生物大灭绝与紫外线辐射强度有关：证实臭氧洞火山成因及其漏能效应

已有 2221 次阅读 2023-1-7 17:15 |个人分类:全球变化|系统分类:论文交流

二叠纪末生物大灭绝与紫外线辐射强度有关：证实臭氧洞火山成因及其漏能效应

吉林大学：杨学祥，杨冬红

关键提示

二叠纪末生物大灭绝与紫外线辐射强度有关

　中科院南京地质古生物研究所科研人员与国外科研团队合作，通过对植物花粉化石中功能类似于“防晒霜”的化合物研究，发现紫外线辐射增强是导致二叠纪末陆地生物大灭绝的重要原因，该研究成果1月7日在线发表于国际学术期刊《科学进展》。

研究团队运用傅里叶变换红外光谱，对产自我国西藏南部二叠到三叠纪过渡剖面的1千多粒阿里型花粉中的化合物进行了定量测量，通过对这些花粉产出的红外光谱的大数据分析，发现在二叠纪末大灭绝期间，地层中花粉外壁的香豆酸和阿魏酸含量明显高于灭绝前后化石花粉中这些化合物的含量，证明了二叠纪末期大灭绝期间存在全球紫外线辐射增加的现象。另外，研究团队也对剖面地层的有机碳同位素和汞的浓度进行了分析，进一步确认二叠纪末期全球紫外线辐射的增加可能是由于当时剧烈的火山活动引起的。

文章论述了臭氧层破坏引起的紫外线辐射增加对陆地食物链的影响。

https://www.sohu.com/a/626070133_162522

https://new.qq.com/rain/a/20230107A00M3U00

这篇文章为我们的下列成果提供了证据：

火山活动是臭氧洞形成的三大原因之一

据《中国日报》报道英国研究人员日前表示，地球历史上出现的最大臭氧洞并非人类所为，而是2.51亿年前的一次火山爆发所“创造”的。根据科学家的计算，刺穿这个臭氧洞的紫外线强烈程度最高可达穿过人类使用氟利昂和其它化学物质制造的臭氧洞的紫外线的6倍。这些曾在二叠纪－三叠纪时代破坏臭氧层的化学物质，一旦停止“入侵”大气层，遭破坏的臭氧层大约需要10年时间才能得以恢复。与它相比，人类不过是向大气中排放的破坏臭氧层的化学物质的“作恶时间”更长一些。由英国谢菲尔德大学大卫·毕尔林教授领导的研究小组在《皇家学会哲学汇刊》上刊登了他们的发现。

无独有偶，1999年我国吉林大学地球探测科学与技术学院杨学祥教授就指出，造成南极上空臭氧空洞的“罪魁祸首”是太阳风，而不是通常所认为人类使用的氟利昂。这一观点发表在今年5月份出版的《科学美国人》杂志中文版上。杨教授在论文中指出，有3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。

https://blog.sciencenet.cn/blog-2277-1332835.html

杨学祥一直从数学模式的视角进行地球科学理论研究，迄今已出版一本专著，发表论文50多篇。目前他正在从事获得“国家自然科学基金”资助的有关地球演化和气候变化的研究。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。

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

“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.

https://blog.sciencenet.cn/blog-2277-1333694.html

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

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

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

太阳风暴和紫外线风暴绝杀病毒

中科院南京地质古生物研究所科研人员与国外科研团队合作，通过对植物花粉化石中功能类似于“防晒霜”的化合物研究，发现紫外线辐射增强是导致二叠纪末陆地生物大灭绝的重要原因。

病毒是最低等的生物，所以，紫外线辐射增强也必然是病毒大灭绝的重要原因。

1918-1920年西班牙流感大流行

西班牙型流行性感冒是人类历史上致命的传染病，在1918~1919年曾经造成全世界约5亿人感染，2千5百万到4千万人死亡（当时世界人口约17亿人）；其全球平均致死率约为2.5%-5%，和一般流感的0.1%比较起来较为致命，感染率也达到了5%。

西班牙型流感可以简单分为三波，第一波发生于1918年春季，基本上只是普通的流行性感冒；第二波发生于1918年秋季，是死亡率最高的一波；第三波发生于1919年冬季至1920年年春季，死亡率介于第一波和第二波之间。第一波有记录的流感发生于1918年3月4日一处位于美国堪萨斯州的军营（Camp Funston，Kansas），但当时的症状只有头痛、高烧、肌肉酸痛和食欲不振而已。4月正处于第一次世界大战的法国也传出流感，3月中国、5月西班牙、6月英国，也相继发生病情，但都不严重。

西班牙型流感在18个月内便完全消失。

http://blog.sciencenet.cn/blog-2277-1283554.html

1921年的太阳超级风暴对地球病毒有绝杀作用。

2002年冬到2003年春肆虐全球的严重急性呼吸综合征（SARS、传染性非典型肺炎）

SARS病毒属于冠状病毒科( coronavirus) ，病毒粒子多呈圆形，有囊膜，外周有冠状排列的纤突,分布于细胞浆中，呈圆形，病毒直径在80~120nm之间。SARS病毒是冠状病毒的一个变种，是引起非典型肺炎的病原体。变种冠状病毒与流感病毒具有亲缘关系，但它是非常独特的一种冠状病毒，在2002年冬到2003年春肆虐全球的严重急性呼吸综合征（SARS、传染性非典型肺炎）的元凶就是这种冠状病毒。

2003年超级太阳风暴是灭杀SARS病毒重要因素。

中东呼吸综合征是一种在2012年发现的新型病毒

中东呼吸综合征（Middle East Respiratory Syndrome，MERS，又称新沙士、2012年新型冠状病毒）是一种在2012年发现的新型病毒，被认为和造成SARS的病毒相似，最早出现在中东。患者可出现急性严重呼吸系统疾病，病征包括发烧、咳嗽、呼吸急促和困难，出现肺炎或肾脏衰竭等严重并发症。有些患者还有肠胃方面的症状，如腹泻和恶心呕吐。

2012年和2017年超级太阳风暴是灭杀MERS病毒重要因素。

https://blog.sciencenet.cn/blog-2277-1344553.html

臭氧洞在新冠疫情中保护人类：利弊斟酌孰为重？

2020年3月末北极臭氧洞和9月末南极臭氧洞抑制新冠病毒爆发

根据地球轨道周期，臭氧洞应该周期性地在南北两极轮流出现。由于没有达到臭氧洞低浓度的标准，即使是臭氧洞没有出现，但是北极臭氧稀薄区在3月和南极臭氧稀薄区在9月也会周期存在，从而形成每年3月和9月两极地区的臭氧稀薄区变化周期。这是新冠病毒季节性爆发的第一大原因。

第一、每年3-4月和9-11月的臭氧洞漏能效应，相当于大自然对地球的两次大规模消杀病毒过程，对冠状病毒的抑制或杀灭作用不可忽视。

第二、每年6-8月北半球夏季太阳黑子最强，每年1-2月和12月北半球冬季太阳黑子最弱，这是新冠疫情季节性波动第二大原因。南半球与此相反，每年6-8月南半球冬季季太阳黑子最弱，每年1-2月和12月南半球夏季太阳黑子最强，

https://blog.sciencenet.cn/blog-2277-1332521.html

巧合的是，2019年全球爆发了新冠病毒疫情，2020年3月发生北极臭氧洞和9月发生南极臭氧洞。大量太阳高能粒子通过臭氧洞进入地表，灭杀了新冠病毒，保护了人类，其作用和贡献却被忽视。

https://blog.sciencenet.cn/blog-2277-1330844.html

https://blog.sciencenet.cn/blog-2277-1330966.html

https://blog.sciencenet.cn/blog-2277-1333839.html

参考文献

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杨学祥, 陈殿友. 地磁场强度的轨道调制与自然灾害周期. 见：中国地球物理学会年刊2000. 武汉：中国地质大学出版社, 2000. 307

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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

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杨学祥. 位能、形变能与热能的转化和全球变化的能量分析. 中国学术期刊文摘, 2000, 6（7）：878~880

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杨学祥. 全球气候变化的趋势与灾害经济管理. 中国学术期刊文摘（科技快报）. 2001, 7（6）：730~731

杨学祥. 地球形变产生的岩石圈、水圈和气圈等差异旋转. 中国学术期刊文摘（科技快报）. 2001, 7（7）：902~904

杨学祥. 流体与固体的差异旋转和能量放大. 中国学术期刊文摘（科技快报）. 2001, 7（8）：1017~1019

https://blog.sciencenet.cn/blog-2277-1332336.html

https://blog.sciencenet.cn/blog-2277-1332835.html

科学家研究发现二叠纪末生物大灭绝与紫外线辐射强度有关

2023年01月07日 03:00 央视网

　　2.52亿年前的二叠纪末大灭绝造成了约81%的海洋物种和89%的陆地物种灭绝。长期以来，科学家们普遍认为全球温室气体增加、全球变暖及海洋酸化可能是引起这次大灭绝事件的主要诱因，但对于这些环境因素是如何影响陆地生态系统的，还有很多争论。中科院南京地质古生物研究所科研人员与国外科研团队合作，通过对植物花粉化石中功能类似于“防晒霜”的化合物研究，发现紫外线辐射增强是导致二叠纪末陆地生物大灭绝的重要原因，该研究成果1月7日在线发表于国际学术期刊《科学进展》。

△藏南曲布剖面二叠纪末期黑色页岩

△曲布剖面二叠-三叠系过渡地层中发现的花粉化石（阿里粉）

　　据了解，为了适应陆地辐射环境，陆生植物演化出了一些调控机制，以减少紫外线对植物体的伤害。在植物体的生殖细胞中这种机制表现为植物的孢子和花粉的外壁中含有大量功能与“防晒霜”十分相似的化合物，也就是香豆酸和阿魏酸，这些化合物可抵抗紫外线引起的氧化作用。为了抵御紫外线，植物体会相应减少叶绿素的合成，从而导致植物体光合作用的减弱，进而使得植物体对于温室气体吸收能力减弱，进一步加重了二叠纪末期火山喷发引起的全球温室气体增加的负面效果。同时，植物叶片中的香豆酸和阿魏酸是动物很难消化吸收的物质，这些物质的增加间接影响了陆地食物链，可能是导致二叠纪末陆地食草动物以及昆虫大灭绝的主要原因。

△臭氧层破坏引起的紫外线辐射增加对陆地食物链的影响

　　（总台央视记者帅俊全褚尔嘉）

https://finance.sina.com.cn/tech/2023-01-07/doc-imxzhvrt8880058.shtml?cre=tianyi&mod=pchp&loc=35&r=0&rfunc=65&tj=cxvertical_pc_hp&tr=12

https://www.sohu.com/a/626070133_162522

https://new.qq.com/rain/a/20230107A00M3U00

消灭新冠病毒的途径：紫外线和太阳风暴

已有 3601 次阅读 2022-9-8 07:31 |个人分类:全球变化|系统分类:论文交流

消灭新冠病毒的途径：紫外线和太阳风暴

吉林大学：杨学祥，杨冬红

关键提示

新冠病毒是太阳休眠的产物

如果我们记录太阳黑子在每年当中的缺席天数，就可以得到下面数据（截止2019年12月28日）：

从表1可以看到，在2019年内已经有288天没有出现太阳黑子，在太阳黑子缺席的历史上，属于第二长的时段，排第一的是1913年，太阳黑子缺席天数高达311天。这是2019年爆发新冠疫情的重要条件。

2008年和2009年分别有268和260天没有出现太阳黑子，2009年全球爆发了甲型流感。

表1 2007-2019年太阳黑子缺席记录

https://www.sohu.com/a/363725630_100082182

2008年未出现太阳黑子的天数达到了266天

根据比利时皇家天文台的观测，2008年未出现太阳黑子的天数达到了266天，这一数据的出现距1913年记录的观测史上天数最多的311天已经有95年之久，是仅次于1901年的287天和1878年的280天的历史第四低的纪录。2008年的年平均太阳黑子数量2.9也是自1913年的1.4以来，95年后的最低点。而2009年8月平均太阳黑子数为0，更是创下了1913年6月以来96年内的最低纪录。而且，2009年的年平均太阳黑子数只有2.4，也是96年以来的低点，这岂止是“50年一遇”？美国宇航局修正为“大致百年一遇”。

http://www.chinanews.com/cul/2012/04-18/3826983.shtml

2019年未出现太阳黑子的天数达到了288天

从2019年的3月14日开始，太阳上面的太阳黑子就消失了，至今（12月25日）已经288天，成为历史上太阳黑子消失时间第二长的时段，一般认为太阳黑子比较弱的时期，也代表着太阳活动处于低谷期，光热辐射不强，地球上温度也会偏低，甚至会导致地球气候处于小冰河期。

12月25日，天文学家们发现了两个新的太阳黑子，这标志着太阳可能进入了新一轮活动周期，这次的太阳无黑子活动持续的时间达到了288天，是1913年以来消失时间最长的一次，创造了一个106年的记录。接下来我们很可能会看到太阳黑子出现新的活跃时期。

https://mp.weixin.qq.com/s?src=11&timestamp=1590998744&ver=2373&signature=whnvA5YgPWipIFIIJozXA*TMHjPUr-6-O1RC0MBXyKsi0hB6WGZ1lYbh*Jf*O2tVVUdcsW7v295VfQXMdBNAF9l1NuS890ohwMdYPaMpVxZUKsLcd5GkTAojyn4o4tfx&new=1

太阳休眠会导致地球病毒多发

对于2020年太阳进入休眠期警告，科学界陷入了小冰期是否会发生的争论。事实上，太阳活动低值，紫外线的减少，最直接的后果就是病毒的繁殖和爆发。

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）。

2014年9月21日我们的研究表明，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。

https://blog.sciencenet.cn/blog-2277-826254.html

https://blog.sciencenet.cn/blog-2277-831178.html

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

https://blog.sciencenet.cn/blog-2277-1273551.html

新冠变异病毒再变异：适应性增强，毒性减弱，最后消失

我们在2020年2月1日指出，太阳在2019年11月14日开始进入无黑子期，一直持续到了12月23日，四十天的“无黑子”期与2019年12月开始的疫情完全重合。

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

2021年1月1日-2月19日有30天没有太阳黑子，约占总天数的3/5。与2019年相比，2021年太阳活动增强非常明显。紫外线杀毒作用增强，导致新冠病毒频繁变异以适应2020年和2021年太阳活动增强。

2023-2025年为月亮赤纬角最大值时期，全球气候变冷，有利于病毒繁殖和传播；2024-2025年为太阳黑子峰值时期，病毒变异达到峰值，形成大爆发（冠状病毒2002年SARS和2014年中东呼吸综合症都发生在太阳黑子峰值时期）。

2030-2035年为可能的太阳黑子谷值时期，新冠病毒可能重返地球。

据2020年2月观察计算：太阳表面已经几乎330天没有出现明显太阳黑子了。也就是说，过去一年中有90%的时间太阳活动处于完全低迷状态。

2020年6-12月没有太阳黑子158天，占总天数214天的73.8%。太阳黑子活动增强明显。

2024-2025年为太阳黑子峰值时期，病毒变异达到峰值。一旦太阳黑子转向极小期，太阳黑子减少，就会形成变异病毒大爆发（冠状病毒2002年SARS和2014年中东呼吸综合症都发生在太阳黑子峰值时期）。

http://blog.sciencenet.cn/blog-2277-1273168.html

http://blog.sciencenet.cn/blog-2277-1273380.html

从全球病例数可以看出：从2月底到4月底，全球病例数上升，然后到6月底有所下降，到8月底再次上升，此后一直在下降。这种模式在印度、印度尼西亚、泰国、英国、法国和西班牙等国也很明显。

https://mini.xnnews.com.cn/r/da97405a83330436_2.html?from=sgxxl&page=info&usid=%u5C40%u57DF%u7F51WfNi

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。这完全符合全球疫情的发展过程。

http://blog.sciencenet.cn/blog-2277-1274848.html

http://blog.sciencenet.cn/blog-2277-1306417.html

http://blog.sciencenet.cn/blog-2277-1307579.html

2019年太阳黑子最小值已经过去，2025年太阳黑子最大值就要到来。新冠病毒是太阳黑子极小值的产物，天生惧怕太阳黑子。印度发现240种变种病毒，应对和适应太阳黑子不断增强，这是新冠病毒继续生存的必然结果。

http://blog.sciencenet.cn/blog-2277-1273380.html

病毒变异的一般趋势：适应性增强，毒性变弱，最后消失。

http://blog.sciencenet.cn/blog-2277-1310301.html

日本疫情神秘消退与太阳黑子增强以及太阳风暴爆发相关

2021年10月29日太阳风暴和新冠疫情响应

2021年8-10月太阳黑子明显增加和日本新冠疫情神秘消退对应

2021年9-10月太阳黑子和疫情监测

太阳黑子增加，疫情减轻。太阳黑子减少，疫情加重。太阳黑子杀死病毒。

由于连日来太阳活动活跃，耀斑引发的太阳风暴在10月12日抵达地球，带来了地磁暴，同时也造成在纬度较低地区也能看到极光。不仅加拿大，美国和英国的一些地区也报告出现了极光。这种现象可能将持续2-3天。

太阳风暴的等级从 G1 到 G5，从高到低排名。此次袭击地球的太阳风暴等级为G2，据说即使是 G2太阳风暴，如果与卫星接触，也有可能导致电力短缺和无线电中断。风暴的等级越高，它的磁场就越强，影响也越大。

虽然此次风暴等级只是“中等”，但雷丁大学的马修·欧文教授警告说，我们不应该排除未来 G5 风暴袭击地球的可能性。

https://www.sohu.com/a/494868850_121118710

9月份太阳黑子相对数猛增导致新冠疫情减轻

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）。这一变化趋势与全球疫情拐点和日本病毒消退基本符合。增强的太阳黑子灭杀病毒，是疫情好转的主要原因。

http://blog.sciencenet.cn/blog-2277-1307579.html

http://blog.sciencenet.cn/blog-2277-1307880.html

关注2021年12月至2022年1-2月北半球冬季中太阳黑子减少。

http://blog.sciencenet.cn/blog-2277-1309249.html

2021年12月15-30日太阳活动进入异常峰值。

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。

12月进入太阳黑子异常峰值。如果2022年1-2月太阳黑子异常增强持续，则表明新冠疫情结束为期不远。

2021年2-12月太阳黑子每月日平均数.png

图1 2021年2-12月太阳黑子每月日平均相对数

2021-2025年太阳黑子的变化趋势

太阳活动的峰值跟谷值相比，太阳辐射的强度变化可能只有千分之一，这是对太阳辐射总体而言。事实上，在太阳黑子峰值时期，太阳辐射的强度变化集中在紫外线光谱区，在太阳黑子最多的年份，紫外线部分某些波长的辐射强度可为太阳黑子最少年份的20倍。这是太阳黑子延长极小期瘟疫频发的原因，也是太阳黑子峰年病毒被大量灭杀的原因。

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2019年为太阳黑子极小值，新冠病毒爆发表明它天生惧怕太阳黑子。2025年为太阳黑子极大值，现在太阳黑子相对数逐年增加，绝杀新冠病毒的日子不会太远。

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太阳风暴绝杀新冠病毒：南美洲最显著

太阳黑子增加，疫情减轻。太阳黑子减少，疫情加重。2021年11-12月和2022年1-2月，南半球处于春夏季太阳黑子峰值时期，新冠疫情处于低谷；北半球处于秋冬季太阳黑子谷值时期，新冠疫情处于高峰。

虽然此次风暴等级只是“中等”，但雷丁大学的马修·欧文教授警告说，我们不应该排除未来 G5 风暴袭击地球的可能性。

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10月30-31日和11月3-5日太阳风暴再次光临地球，杀灭新冠病毒，使疫情减轻。南半球目前处于春夏季，面对太阳的面积比北半球大，受到太阳风暴的影响也比北半球大，南半球国家疫情减弱也最显著（见;巴西、阿根廷和南非疫情数据）。

1918-1920年西班牙流感大流行