增温层密度缩减 科学家不解
美国国家航空暨太空总署(NASA)今天说,地球上空增温层密度最近减少幅度之大,连研究员都无法解释这个现象。
“美国有线电视新闻网”(CNN)报导,增温层(thermosphere)会阻挡有害的紫外线,并会随着太阳活动规律扩张或收缩。当二氧化碳增加时,在这种高海拔区域会有冷却效果,也会造成增温层收缩。
但研究员说,这两个因素都不足以充分解释异常的收缩现象,虽然这个现象不太可能会影响气候,但会影响卫星运转。
NASA新闻报导引述美国海军研究实验室(Naval Research Lab)研究员埃默特(John Emmert)的话说:“这是至少43年来增温层收缩幅度最大的一次。”
研究员在6月19日刊出的“地球物理研究通讯”(Geophysical Research Letters)发表这项发现,埃默特是主要作者。埃默特告诉CNN.com,“我们无法解释反常的低密度现象”,增温层比先前密度少了30%。
增温层位于地表上空,界于大气层顶端与太空开端之间,在地球上空90公里至600公里间,此区是流星、极光、太空梭与国际太空站运作的地方。
增温层与太阳互动频繁,因此会受到太阳活动周期强烈影响。
太阳活动活跃时,太阳的超紫外线会让增温层暖化且扩张;太阳活动减弱时,增温层会冷却且紧密。
NASA报导,增温层密度下降发生于2007至2009年的“太阳极小期”(solar minimum),在这段期间,太阳活动量空前减少,几乎没有太阳黑子,也没有日冕喷发。
尽管如此,增温层密度下降幅度之大,不是太阳活动单一因素就能解释。
埃默特认为,进入增温层的二氧化碳量增加,可能也是这个异常现象的因素之一。
埃默特说,二氧化碳在增温层的作用像是冷却剂,不像在较低的大气层,会透过红外线幅射阻隔热气。当地球的二氧化碳量增加时,二氧化碳会进入增温层,在太阳极小期时强化冷却作用。
美国国家大气研究中心(Naitonal Center forAtmospheric Reasearch)资深科学家索乐文(StanleySolomon)说,当二氧化碳逐渐增加时,“我们预期每个太阳极小期时,密度都会降低一点,现在太阳极小期出现了,密度却大幅下降,这很令人震惊”。索乐文没有直接参与研究。
不过,埃默特说,即使把太阳活动与二氧化碳增加的因素加起来,也不能充分解释密度异常下滑的现象。
索乐文说,虽然这个异常现象令人不解,但增温层密度下降不太可能会直接影响到我们的日常生活。
不过增温层收缩会影响卫星运转,以及在这个大气层中绕行的太空垃圾。
埃默特说:“增温层的碎片会停留更久,轨道碎片量会成为太空航行的问题,有人担心太空碎片数量会增加。”
索乐文说,增温层的异常改变可能也会影响其他大气层,虽然影响幅度较小,但也会造成卫星通信出现些微干扰,如全球定位系统信号。
研究员说,他们会持续监视增温层,目前密度正在回升中。
来源:中央社台北17日电
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