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增溫層密度縮減 科學家不解

增溫層密度縮減  科學家不解

(中央社台北17日電)美國國家航空暨太空總署(NASA)今天說,地球上空增溫層密度最近減少幅度之大,連研究員都無法解釋這個現象。

「美國有線電視新聞網」(CNN)報導,增溫層(thermosphere)會阻擋有害的紫外線,並會隨著太陽活動規律擴張或收縮。當二氧化碳增加時,在這種高海拔區域會有冷卻效果,也會造成增溫層收縮。

但研究員說,這兩個因素都不足以充分解釋異常的收縮現象,雖然這個現象不太可能會影響氣候,但會影響衛星運轉。

NASA新聞報導引述美國海軍研究實驗室(Naval Research Lab)研究員埃默特(John Emmert)的話說:「這是至少43年來增溫層收縮幅度最大的一次。」
研究員在6月19日刊出的「地球物理研究通訊」(Geophysical Research Letters)發表這項發現,埃默特是主要作者。
埃默特告訴CNN.com,「我們無法解釋反常的低密度現象」,增溫層比先前密度少了30%。

增溫層位於地表上空,界於大氣層頂端與太空開端之間,在地球上空90公里至600公里間,此區是流星、極光、太空梭與國際太空站運作的地方。

增溫層與太陽互動頻繁,因此會受到太陽活動週期強烈影響。

太陽活動活躍時,太陽的超紫外線會讓增溫層暖化且擴張;太陽活動減弱時,增溫層會冷卻且緊密。

NASA報導,增溫層密度下降發生於2007至2009年的「太陽極小期」(solar minimum),在這段期間,太陽活動量空前減少,幾乎沒有太陽黑子,也沒有日冕噴發。

儘管如此,增溫層密度下降幅度之大,不是太陽活動單一因素就能解釋。

埃默特認為,進入增溫層的二氧化碳量增加,可能也是這個異常現象的因素之一。

埃默特說,二氧化碳在增溫層的作用像是冷卻劑,不像在較低的大氣層,會透過紅外線幅射阻隔熱氣。當地球的二氧化碳量增加時,二氧化碳會進入增溫層,在太陽極小期時強化冷卻作用。

美國國家大氣研究中心(Naitonal Center forAtmospheric Reasearch)資深科學家索樂文(StanleySolomon)說,當二氧化碳逐漸增加時,「我們預期每個太陽極小期時,密度都會降低一點,現在太陽極小期出現了,密度卻大幅下降,這很令人震驚」。索樂文沒有直接參與研究。

不過,埃默特說,即使把太陽活動與二氧化碳增加的因素加起來,也不能充分解釋密度異常下滑的現象。

索樂文說,雖然這個異常現象令人不解,但增溫層密度下降不太可能會直接影響到我們的日常生活。

不過增溫層收縮會影響衛星運轉,以及在這個大氣層中繞行的太空垃圾。

埃默特說:「增溫層的碎片會停留更久,軌道碎片量會成為太空航行的問題,有人擔心太空碎片數量會增加。」
索樂文說,增溫層的異常改變可能也會影響其他大氣層,雖然影響幅度較小,但也會造成衛星通信出現些微干擾,如全球定位系統信號。

研究員說,他們會持續監視增溫層,目前密度正在回升中。990717


更新時間 : 2021-05-17 03:26 GMT+08:00