太陽週期最大的太陽黑子，拍攝於2014年10月18日。圖片：NASA

根據英國氣象局和世界氣象組織發佈的報告，過去十年（2010-2019年）是有記錄以來最熱的年份，並且最熱的前10年中有5年都發生在2015年以來。

當前的澳大利亞叢林大火危機也是有記錄以來最嚴重的危機，是由於平均溫度升高（比長期平均溫度高約1.5°C）和降雨減少而出現的。

但是，我們可以將其歸因於比人為影響更自然的事物嗎？比如，太陽活動以前被認為與氣候變化有關。但是新的分析提供了證據證明並非如此。

太陽是地球氣候的主要能源，因此，量化太陽自工業化以來對全球溫度的影響非常重要。

像所有恆星一樣，太陽也經歷太陽活動的變化，這意味著其能量輸出隨時間變化。太陽的可見表面稱為光球。成像時，它顯示為白色光盤，偶爾會因黑子的出現而被弄髒。

這些黑子是強磁場區域，會限制氣體的流動並使其冷卻，從而使這些區域顯得暗淡。這些強磁場將光球上可見的黑子與我們看不到的活動區域聯繫起來。在太陽可見表面上方數千公里處的氣體區域，溫度達到數百萬度。這樣的活躍的區域向外輻射非常強烈的紫外線和X射線。

在任何給定時間估算太陽活動的最古老、最簡單的方法是簡單地計算光球上可見的黑子數。太陽黑子越多，說明太陽活動越多，因此紫外線和X射線的總髮射量也越大。這些射線在到達地面之前被大氣層吸收，從而加熱了大氣（儘管一些研究表明情況更為複雜）。

像我們的地球一樣，太陽也有向外延伸的磁場。太陽磁場定義了太陽系的大小，可以偏轉來自太空的入射帶電粒子輻射，即宇宙射線。這些宇宙射線與地球的大氣化學、降雨和極端雷暴有關，這意味著它們會影響溫度和天氣。

在大約11年的太陽活動週期中，黑子的數量會上升和下降。太陽極大期有許多黑子，以及更多的紫外線和X射線輻射，而太陽極小期只有很少甚至沒有黑子。

太陽磁場的強度也隨著這個太陽週期而變化。它在太陽最小時最弱，而在太陽最大時最強。當太陽磁場弱時，更多的宇宙射線可以到達地球的大氣層並影響氣候（以及空間的輻射環境）。

目前的週期

科學的黑子最早的觀測是1610年代的伽利略·伽利略（Galileo Galilei）做出的。從1700年代開始，這種觀察變得更加規律。它們構成了所有科學中最長的歷史連續數據集之一。觀察到的第一個太陽週期（1755-1766）被稱為太陽週期1，下一個太陽週期2，依此類推。最近的是太陽週期24，該週期於2008年12月正式開始，目前仍在繼續。我們正在迅速接近下一個太陽最低要求，預計在2020年左右。

與以前的週期相比，太陽週期24非常弱，太陽黑子的數量相對較少。最後一個低點是1902年1月開始的太陽週期14。

如果太陽活動確實在近期全球溫度變化中起重要作用，那麼過去十年中這些溫度應該保持大致相同甚至下降。2012年的一篇論文甚至預測溫度會降低1.0°C。顯然，事實並非如此。有記錄以來最熱的十年恰好是一個多世紀以來最弱的太陽週期。

考慮到這些因素的綜合作用，如果不從根本上動搖對太陽物理學的理解，就很難捍衛太陽活動造成當前氣候變化的立場。在下圖中，我們嘗試將黑子的數量與全球海表溫度（取自日本氣象廳）和全球海表溫度（取自GISTEMP數據）的變化相關聯。