簡介
美國宇航局2010年7月15日宣布,地球的一個上層大氣層最近以出人意料的規模發生“塌陷”,規模之大令科學家百思不得其解。這個氣層被稱為“熱層”,現在又再度反彈。這種塌陷並不罕見,但規模之大還是讓科學家震驚不已。
時期出現
此次熱層塌陷在太陽並不活躍的時期出現,也就是2008年至2009年的太陽極小期。在太陽極小期,熱層溫度降低並收縮,但最近的收縮卻是低太陽活躍性所能解釋的兩到三倍。
困擾
在刊登於2010年6月19日《地球物理學研究快報》上的一篇研究論文中,研究人員公布了他們的發現。論文主執筆人、美國海軍研究實驗室的約翰·埃默特表示:“這是在至少43年內熱層出現的規模最大的一次收縮,可謂太空時代的一項紀錄。”
熱層高懸於地面之上,靠近地球與太空邊緣的交匯處,距地面高度在55英里(約合90公里)至370英里(約合600公里)之間。衛星和流星在這一高度飛過,極光則在這一高度閃耀。熱層與太陽聯繫緊密,受太陽活躍性高低周期影響程度較大。這個氣層能夠在遠紫外線抵達地球前對其進行攔截。在活躍性較高時,太陽的遠紫外線加熱熱層,使其膨脹,就像是一個置於營火上方的棉花糖。活躍性較低時,便會發生相反的事情。
太陽最近的活躍性極低。2008年和2009年,太陽黑子數量極少,太陽耀斑幾乎不存在,太陽遠紫外線則走向衰敗。然而,2008年至2009年的熱層收縮程度不僅超過以往任何時候,同時也無法單用太陽活躍性加以解釋。
為了計算這種收縮,埃默特對1967年至2010年繞地球軌道運行的5000多顆衛星的衰減率進行了分析。分析提供了一個涵蓋整個太空時代的熱層密度、溫度和壓力的時空樣本。埃默特表示,熱層中的二氧化碳似乎可以在解釋大氣收縮過程中扮演角色。這種氣體充當了一個冷卻劑,通過紅外輻射釋放熱量。眾所周知,地球大氣中的二氧化碳水平一直持增長之勢。更多的二氧化碳會放大太陽極小期的冷卻作用。
埃默特說:“但事情並不是這么簡單。即使利用我們對充當冷卻劑的二氧化碳如何產生影響的了解將這一因素考慮在內,我們也無法完全解釋熱層的大規模收縮。”研究人員希望對這個上層大氣層的進一步監測能夠幫助他們揭開謎團。
世界氣候大致類型
氣候名稱 | 特點 |
熱帶雨林氣候 | 全年高溫多雨 |
熱帶草原氣候 | 全年高溫,分旱濕兩季 |
熱帶沙漠氣候 | 高溫少雨 |
熱帶季風氣候 | 全年高溫分涼熱雨三季 |
亞熱帶季風和季風濕潤性氣候 | 夏季高溫多雨,冬季低溫少雨 |
亞熱帶沙漠氣候 | 基本與熱帶沙漠氣候相似,但冬季氣溫稍比熱帶沙漠氣候低 |
亞熱帶草原氣候 | 基本與熱帶草原氣候相似,但分布在亞熱帶 |
地中海氣候 | 冬暖夏涼,年溫差小,年降水量季節分布均勻 |
溫帶大陸性氣候 | 降水稀少,冬季嚴寒,夏季酷暑,年溫差大 |
溫帶季風氣候 | 夏季高溫多雨,冬季寒冷乾燥 |
溫帶闊葉林氣候 | 夏季炎熱多雨,冬季寒冷乾燥 |
溫帶草原氣候 | 夏暖冬寒 |
溫帶沙漠氣候 | 極端乾旱,溫差較大 |
亞寒帶針葉林氣候 | 夏季溫和,冬季寒冷 |
山地氣候 | 從山麓到山頂垂直變化 |
極地苔原氣候 | 冬長而冷,夏短而涼 |
極地冰原氣候 | 全年嚴寒 |