如果没有了太阳，地球会怎样？从此白天与黑夜没有了分界，每天醒来迎接自己的将不再是清晨的第一缕阳光……

45亿多年以来，太阳这颗炽热的恒星一直是地球上天气、气候、生命的能量之源。而人类对太阳、地球与天气之间科学关系的研究也从未止步

今年3月23日是第59个世界气象日，主题是“太阳、地球和天气”。为凸显太阳在人们日常生活中的重要性，世界气象日以这一主题呼吁大家关注气候变化、合理利用气候资源等，传递促进政府和社会公众深刻认识和理解自然规律、科学防范极端天气气候风险、积极适应和应对气候变化的目标和理念。

假如没有太阳，地球会怎样

我们生来就拥有世上最耀眼的光芒，这就是阳光。

前不久大热的科幻电影《流浪地球》中，就是因为太阳急速老化，导致气候急剧变化，地表变为死城。人类不得不开始一场关乎命运的大逃亡：利用行星发动机推动地球偏离轨道，从而离开太阳系。

好在现实中，太阳作为太阳系里唯一一颗能够自己发光发热的恒星，还将源源不断地为地球提供能量，令万物欣欣向荣。

“太阳几乎是地球唯一的热量来源，地球大气99.99%的热量都来自太阳。因此，没有太阳就没有人们赖以生存的地球，也没有气候和天气过程。”中国气象科学研究院灾害天气国家重点实验室研究员张华说。

具体而言，来自太阳的辐射到达大气上界之后，会通过大气的传输抵达地球表面。地球接收到能量便会向外发射长波辐射，即通常所说的地球辐射，这两者的平衡则决定了大气和地面的温度。

“太阳给了人类生存需要的热量，也给了我们必需的水分。”张华解释称，正是由于受太阳高度角和下垫面性质的影响，造成了南北纬向的温度梯度，而不同纬度的温差和海陆温差驱动着全球大气各种尺度运动，包括大气环流运动、各种中长期天气过程、中小尺度对流过程等。像人们熟悉的台风和暴雨等极端天气过程，都是由于上述温度结构驱动的热力、动力和水分循环在一定触发机制下产生的。

这颗敬业的宇宙级大火球，除了为地球营造了美丽丰富的生态环境，还带来了各具特色的气候体验。因受到太阳巨大的引力作用，地球除了自转外，还按照一定轨道围绕太阳转动，由此形成了昼夜变化；地轴相对于地球绕太阳公转轨道的倾斜角，则决定了从赤道到两极任何纬度获得的日照时长和日照量，从而产生四季更替与不同的气候带。

如果没有太阳提供的光照与热量，地球会怎样？今年年初，仅一个月的阴雨寡照天气，就让我国南方地区人民叫苦不迭；1815年，坦博拉火山爆发产生的大量火山灰聚集在高空，导致大量阳光无法直射地面，全球因而遭遇了可怕的“无夏之年”……

中国气象局风能太阳能资源中心研究员申彦波表示，从人类生存的角度来说，太阳、地球和天气，构成了人类以及地球上所有生命得以生存的三重必要条件。

全球变暖，是太阳惹的祸吗

根据测算，今年2月份出现了一整月太阳“无黑子”现象。太阳黑子由天文学家伽利略首次发现，它是太阳表面出现的黑斑，指代太阳表面磁场较强的区域，由于比周围环境的温度低，看起来发黑。太阳黑子的变化也用于表征太阳活动的强弱。

那么，太阳活动的强弱对天气有什么影响吗？国家卫星气象中心空间天气室主任张效信告诉经济日报记者，目前处于太阳活动低年，经常有一两个月没有任何黑子。但在2025年左右，地球将开始走向太阳活动高年，太阳活动进入高发期。据统计，太阳活动低年常常伴随着极端天气现象，包括暴雨、强对流等，它们与太阳活动密切相关。

“而在太阳活动高年，太阳耀斑、日冕物质抛射等现象可能同时发生，对人类造成的影响又是多种多样的。”但具体说太阳活动与极端天气存在什么样的物理关系，太阳活动跟冰河期有没有关系，张效信表示，人们已不断加强对太阳到地球对流层以上的空间天气科学的重视，正开展进一步研究。

忙着发光发热的太阳，会是全球气候变暖的罪魁祸首吗？“其实，当地球释放的能量与吸收的能量相同时，能量收支平衡，平均气温是保持稳定的。”张华说，但从19世纪后半叶的工业时代起，全球平均气温已经上升了约1℃。目前，气候变化日趋剧烈，比地球绕太阳公转引起的气候变化更加迅速。前所未有的气候变化让生态系统和人类都难以适应。

张华介绍，仅有约70%的太阳辐射能量能够进入大气层，最后仅剩下约46%的能量抵达地球表面，用于加热地表。地表温度升高后，会向外发出长波辐射。这部分能量又会被大气中的温室气体，比如二氧化碳、臭氧等吸收之后再传给地面，使得地面温度上升，形成温室效应。

“但这种自然的温室效应是地球适合人类居住的主要原因。”张华说，随着工业革命不断深入，人类排放的温室气体越来越多，引发了额外的温室效应，也就造成大气和地面额外的增暖，从而导致全球气候变暖。此外，过去30年的气象卫星测量数据表明：太阳输出的能量并没有增加。这也可以证明，目前地球上发生的全球变暖不能归咎于太阳活动的变化。

事实上，全球变暖的时间尺度是100多年，空间尺度是全球平均地表气温升高。“温室气体在大气中的寿命决定了它们所积累的浓度，像二氧化碳的寿命达100多年，即使我们现在减少排放，它的累积浓度依然在增加，全球变暖的趋势仍不能停止。”张华说。

关注自然，气候资源该怎么用

“春雨惊春清谷天，夏满芒夏暑相连”。中国古人通过观察太阳周年运动，于汉代确立了“二十四节气”，形成关于气候、时令、物候等变化规律的知识体系和社会实践。人们透过自然现象认知天气的规律性，并顺天应时趋利避害、安排农业生产。不同的气温、日照、雨量，对应着不同庄稼的种类和分布，实际上就是对气候资源的利用。这一做法古已有之，今更胜昔。

“在构建人类命运共同体的愿景中，我们积极服务国家应对气候变化内政外交，在太阳能、风能等气候资源开发利用中发挥科技支撑作用，将绿色发展理念转化为自觉行动。”中国气象局局长刘雅鸣说。

随着科学技术的发展，气候资源的概念也有了更丰富的内涵和外延，包括风能资源、太阳能资源、空中水资源，农业上利用的温度资源、光合有效辐射资源，以及气象旅游资源等。

申彦波介绍，风力发电、太阳能发电是目前最主要的利用气候资源发电方式。我国从本世纪初逐步开展大规模风力发电和太阳能发电。2009年，我国新增风电装机容量全球第一；2015年，我国新增和累计光伏发电装机容量均为全球第一。2018年，我国风电和光伏发电占到整个电力供应的10%以上，而最初这个比例仅为1%至2%。

对于风能、太阳能资源的开发利用，长期存在一个困扰——即这两种能源都不稳定，需要“靠天吃饭”。如今，通过多方研究，这一问题的解决办法取得了新进展。申彦波介绍，比如储能，就是把能源存储起来，形成稳定状态，在人们需要的时候提供能量。此外，我国特高压电网建设已加速推进，将可以支撑更多的波动性电力并网，推动能源的可持续发展。

“放眼未来，随着能源成本下降和技术提高，不仅在中国，全世界的可再生能源发展都会有一个非常好的前景。”申彦波说。