全球變暖引發的極端氣候事件及生態系統變化越來越受到關注。7月10日，英國《每日郵報》援引英國女科學家瓦倫蒂娜·扎爾科瓦（Valentina Zharkova）在2015年英國國家天文會議上的報告內容報道稱，2030年后，太陽會休眠，地球可能進入小冰期。

7月13日，瓦倫蒂娜告訴澎湃新聞（www.6773257.com），根據她提出的太陽活動的新模型，15年后，在2030年左右，太陽活動將會急劇減少，而這一狀態將持續約33年。

她強調，人類可能因此經歷小冰期，因為太陽輻射會減少2瓦/每平米，但前提是，太陽活動減少到1645-1715年的水平。300年前的這70年中，太陽活動急劇降低，被稱為“蒙德極小期”，而這70年也正好處于小冰期。

小冰期是氣候史上距離當代最近的一段冷期。著名氣候學家、北京大學物理學院大氣與海洋科學系教授王紹武等人發表的論文《中國小冰期的氣候》顯示，小冰期一般泛指1550到1850年氣候相對寒冷的時期，中國近千年可能出現過的5次冷期之一是1560年到1690年。

王紹武2010年發表論文的《中世紀暖期和小冰期》稱，根據全球10個序列50年平均溫度，近千年最暖在11世紀，最冷在17世紀，二者平均溫度相差1℃，其中，17世紀的平均溫度比近千年平均溫度低0.7℃。

但中國國內多位專家向澎湃新聞表示，瓦倫蒂娜的太陽活動新模型有待現實檢驗，太陽活動屆時是否會減少，尚屬理論推演。即使太陽活動減少，地球未必會進入小冰期，因為人類排放的溫室氣體造成的溫室效應不容小覷。

發現太陽有兩個“心跳”，建立新模型

英國皇家天文學會的官網信息顯示，172年前，人類首次發現，太陽活動是有規律的，它有周期，約10-12年一個輪回。但在每個周期中，太陽活動的多少和劇烈程度都有一些不同。一些科學家認為，這種“不同”或偏差是位于太陽內部對流區的等離子體運動造成的，但他們提出的模型都不能完美地解釋或預測偏差的出現。

天體物理學博士瓦倫蒂娜現在是英國諾桑比亞大學（Northumbria University）數學與信息科學系的教授。7月5日到9日，在英國威爾士由英國皇家天文學會舉辦的2015年英國國家天文會議上，瓦倫蒂娜提出太陽活動的新模型——“雙發電機模型”。與此前其他科學家的模型相比，瓦倫蒂娜增加了一個“發電機”。

英國皇家天文學會稱，新模型的準確度驚人。瓦倫蒂娜說，她的模型計算出的結果與太陽活動的歷史結果高度吻合，“準確度達到了97%”。

中科院云南天文臺首席研究員林雋解釋說，太陽活動是發生在太陽大氣層中的現象，包括太陽黑子、耀斑等。太陽活動減少，一定程度上意味著太陽輻射減少。目前太陽輻射的數值約每平方米1400瓦。太陽內部對流區的等離子體運動和太陽表面區域存在等離子體運動分別被稱為“發電機”，它們對太陽活動產生重要影響，一直以來，兩個“發電機”分別被研究，但瓦倫蒂娜把它們綜合起來研究，是創新，也是往前走了一步。

瓦倫蒂娜告訴澎湃新聞，應用這一新模型并進行預測的論文實際上在2014年11月已經發表在學術雜志《天文物理期刊》（The Astrophysical Journal）上，論文的題目是《通過第21到第23太陽活動周期中太陽背景磁場的變化對太陽活動進行的預測》（Prediction of solar activity from solar background magnetic field variations in cycles 21-23）。

她說，研究人員通過對太陽背景磁場進行“主成分分析”，她們發現了一對電磁波，分別與兩個“發電機”有關——一個電磁波產生于太陽內部的對流區的底部，一個電磁波產生于太陽的表面區域，像是太陽的兩個心臟產生的兩個心跳。它們能夠表征太陽活動變化，在此基礎上，研究人員建立了太陽活動的新模型。這兩個“心跳”頻率相似，但不完全相同，更關鍵的是，它們的相位存在差異。

相位差異，就像是兩個人，差不多同一時間邁左腳、邁右腳，但步調并非完全一致，隨著時間的變化，他們的差異也將不斷變化，有時協同促進，有時互相牽絆。這種變化，有助于解釋太陽活動在每一周期中的“不同”。

2030年左右太陽活動或急劇減少，但未必進入冰期

中科院紫金山天文臺研究員季海生告訴澎湃新聞，“雙發電機”模型剛剛出現，學界并未認可。近幾十年來，有很多的模型和模擬來預報太陽的中長期變化，大都不成功。如果預測真的獲得成功，“雙發電機”模型的貢獻會非常大。

此外，他解釋說，從直觀上來講，“雙發電機”模型是由兩個不同周期函數疊加得到的，有更大的自由度，這也許是為什么它更容易通過參數的調整，更加完美地解釋了太陽的周期變化。

根據這一新模型，瓦倫蒂娜認為，人類即將于2030年左右，第26個太陽活動周期迎來另一個“蒙德極小期”。該時期的的太陽活動將急劇減少，與現在相比，將減少約70%。如果太陽活動減少到上一“蒙德極小期”的水平，地球將經歷小冰期。“地球氣溫屆時將降低，但降低多少，我們現在只能推測。”瓦倫蒂娜并未透露這一推測的數字。

但季海生認為，目前還沒有可信的模型能夠預測十來年后的太陽活動，太陽“蒙德極小期”與地球小冰期可能只是時間上的耦合。從大的空間和時間尺度來講，太陽輻射是地球氣候演化的主導條件，比如主導春夏秋冬的季節更替。地球上的天氣也有可能與太陽活動相關聯，但遺憾的是，人類還未掌握這一過程的物理規律。目前也沒有直接的證據，或可信的物理模型說明，太陽活動的減少，一定會導致地球溫度的降低。

王赤是中國科學院空間科學與應用研究中心研究員、副主任，兼任空間天氣學國家重點實驗室主任。他告訴澎湃新聞，上一次小冰期（1645-1715），太陽活動正好急劇降低，但二者是否是因果關系，尚無定論。此外，太陽活動在2030之后是否減少，現在都還是理論推演。王赤主要研究的領域是空間物理和空間天氣。

長期從事太陽長周期變化及其對地球全球變化的影響的中科院云南天文臺研究員李可軍告訴澎湃新聞，太陽活動的減少未必會導致地球進入小冰期。他認為，在這一問題上，要考慮人類活動的影響，因為工業生產、汽車等排放的溫室氣體對地球氣候、氣溫造成的影響甚至超過了太陽活動的影響。

對此，瓦倫蒂娜回應稱，正如全球變暖的支持者所說的那樣——太陽“休眠”造成的影響，還要和溫室效應“比拼”，但時間很快就會證明，誰是對的。

除了對太陽活動11年周期的研究，瓦倫蒂娜透露，她們還發現了一個長達330-400年的太陽活動周期，并預測了2000年中的太陽活動情況。

【對話】

“時間很快會證明誰是對的”

澎湃新聞：根據您的研究，2030年后，太陽會休眠，地球正走向一個“小冰期”，這樣的表述準確嗎？

瓦倫蒂娜：是的。我們的確研究發現，第26個周期的太陽活動將比現在減少約70%。我們正處于第24個太陽活動周期中，今年是該周期的峰年。

22年后的2037年是第26周期的峰年，該周期開始于2031到2032年之間。屆時太陽活動會減少，這會對地球大氣層產生什么影響，我們現在還不知道。

但如果太陽輻射減少到上一“蒙德極小期”——1645-1700年的水平，那的確會是一個小冰期。

雖然我們根據模型的計算結果顯示，即將到來的“蒙德極小期”為第25周期到第27周期，時間長度比上一個“蒙德極小期”要短，因此，導致地球降溫的幅度也會比上一次小，此外，正如全球變暖的支持者所說的那樣——太陽“休眠”造成的影響，還要和人類排放的溫室氣體造成的溫室效應“比拼”，但時間很快就會證明，誰是對的。

澎湃新聞：在這一模型中，太陽活動減少，導致地球進入小冰期？

瓦倫蒂娜：模型預測結果顯示，在第26個太陽活動周期中，太陽活動會急劇減少。如果它降低到上一“蒙德極小期”的水平，太陽輻射將減少2瓦/平方米。這意味著，地球溫度將下降，但具體下降多少，我們現在只能推斷。

澎湃新聞：這一模型是如何建立的？

瓦倫蒂娜：2012年、2013年、2014年，我們各發表了一篇學術論文。其中關于新“蒙德極小期”的預測在2014年的論文中已經報告。

我們對太陽背景磁場進行了“主成分分析”（Principal Component Analysis）。這種分析讓我們把磁場數據的維度降低了，就像光的色散一樣，把白光通過棱鏡分解開，變成彩虹條——赤橙黃綠青藍紫。

把數據的維度降低后，我們就能把不同的電磁波和不同的太陽物理過程對應。

我們發現了一對能定義太陽活動周期的電磁波。我們率先意識到它們分別產生自太陽的兩個不同層面：內部的對流區和表層區域。把它們跟太陽的兩個“發電機”聯系起來。

這對電磁波的頻率接近，不完全相同，存在一定的相位差，這導致它們不斷產生差異。

我們發現，從太陽的第21個活動周期到第24個活動周期，這對電磁波的相位差不斷增大，在2037年，它們的相位差接近11年，這意味著，它們不再互動，而在不同的太陽半球分道揚鑣了，這被稱為相消干涉，導致太陽活動減少。

澎湃新聞：磁場數據來自哪里？

瓦倫蒂娜：來自美國斯坦福大學威爾克特斯太陽觀測站（Wilcox Solar Observatory）。我們研究了3個太陽活動周（第21、第22、第23）的太陽背景磁場數據。

澎湃新聞：為什么只研究了3個？

瓦倫蒂娜：因為他們的觀測開始于1975年，那接近第21太陽活動周開始的時間，也就是說，在第21太陽活動周之前，沒有完整的磁場數據。

澎湃新聞：接下來有什么研究計劃？

瓦倫蒂娜：我們有一篇新論文即將在《自然》（Nature）上發表，我們發現了太陽活動的一個長周期，時間長度達330到400年。我們推測了時間長度為兩千年中的太陽活動，往前一千年，往后一千年，跟目前所知的所有特征事件（蒙德極小期、道爾頓極小期、中世紀暖期、現代暖期）契合得都比較好。