NASA卫星图揭示发现高层大气因气候变化而冷却和收缩
据外媒报道, 由于中间层(Mesosphere)比对流层部分要薄得多,增加温室气体(如二氧化碳)的影响与我们在表面经历的变暖不同。 一位研究人员将对流层比作一床厚被子。研究报告的共同作者、汉普顿大学的大气科学家 James Russell说:“在地球表面附近,大气层很厚。二氧化碳捕获热量,就像被子捕获你的体温,让你保持温暖。 在低层大气中,有大量的分子紧靠在一起,它们很容易捕获并在彼此之间传递地球的热量,保持这种被子般的温暖。”
这意味着地球的热量很少能够进入更高更薄的中间层。在那里,分子很少,而且相距甚远。由于二氧化碳也能有效地散发热量,任何被二氧化碳捕获的热量都会很快逃到太空,而不是找到另一个分子来吸收它。因此,像二氧化碳这样的温室气体的增加意味着更多的热量流失到空间--高层大气变冷。当空气冷却时,它就会收缩。
这种冷却和收缩并不令人惊讶。多年来,“模型一直在显示这种效应,”为这项研究作出贡献的弗吉尼亚理工大学大气科学家Brentha Thurairajah说。“如果我们对数据的分析没有显示这一点,那就更奇怪了。”
虽然以前的研究已经观察到这种冷却,但没有一项研究使用如此多的数据记录,也没有显示上层大气的收缩。研究人员说,这些新的结果增强了他们对我们模拟上层大气复杂变化的能力的信心。
研究小组分析了29年来温度和压力的变化,使用了所有三个数据集,这些数据涵盖了南北两极的夏季天空。他们检查了距离地面30至60英里的天空。在大多数高度上,中间层随着二氧化碳的增加而冷却。这种效应意味着任何给定的大气压力的高度随着空气的冷却而下降。换句话说,中间层正在收缩。
尽管在中间层发生的事情并不直接影响人类,但这个区域是一个重要的区域。中气层的上界,在地球上方约50英里处,是大气温度最冷的地方。它也是中性大气开始过渡到电离层的脆弱、带电气体的地方。
甚至在更高的地方,离地表150英里的地方,大气中的气体造成了卫星的阻力,即把卫星拖出轨道的摩擦。卫星阻力也有助于清除太空垃圾。当中间层收缩时,上面的其他高层大气也随之下沉。随着大气层的收缩,卫星的阻力可能会减弱--对运行中的卫星的干扰减少,但也在低地球轨道上留下更多的空间垃圾。
中间层也因其明亮的蓝色冰云而闻名。它们被称为夜光云或极地中气层云,之所以这样命名是因为它们生活在中间层,而且往往蜷缩在南北两极周围。这些云在夏季形成,当时中间层拥有产生云的所有三种成分:水蒸气、非常寒冷的温度和来自流星的尘埃,这些流星在大气的这一部分燃烧起来。5月20日,加拿大北部上空出现了夜光云,拉开了北半球夜光云季节的序幕。
因为这些云对温度和水蒸气很敏感,它们是中间层变化的一个有用信号。"研究人员说:"我们了解这些云的物理学。近几十年来,这些云层引起了科学家的注意,因为它们的行为很奇怪。它们变得更亮,离两极更远,而且比平时更早出现。而且,它们的数量似乎比过去几年更多。
"你期望它们发生这种变化的唯一方法是如果温度越来越低,水蒸气越来越多,"Russell说。更冷的温度和丰富的水蒸气都与高层大气的气候变化有关。
目前,Russell担任AIM的首席调查员,AIM是中间层冰层大气动力学的简称,是为这项研究提供数据的三颗卫星中最新的一颗。Russell在美国宇航局的所有三项任务中都担任了领导职务。AIM,TIMED(热层、电离层、中间层能量学和动力学)上的仪器SABER,以及已经退役的UARS(高层大气研究卫星)上的仪器HALOE。
TIMED和AIM分别于2001年和2007年发射,两者仍在运行。UARS的任务从1991年持续到2005年。"我一直在想,我们将能够把它们放在一起进行长期变化研究,"Russell说。他说,这项研究表明了在全球范围内进行长期天基观测的重要性。
在未来,研究人员期待着离两极更远的夜光云有更惊人的表现。由于这项分析集中在夏季的两极,研究人员计划在更长的时间内检查这些影响,并在云层之后,研究更广泛的大气层。
【来源:cnBeta.COM】
晋鲁豫多省天空现发光物,天文专家称目测不是自然天体IT之家6月2日消息据北京头条客户端报道,6月2日凌晨,山东山西河南多地的网友在天空中发现了一个发光体,从网友拍到的图片来看,发光体在缓慢移动,尾部有火焰状的光亮发出。据悉,发光不
物理学家大脑解密能自动区分抽象概念和可测量概念北京时间10月13日消息,量子可以同时处于两种状态空间就像是形状可以改变的结构虽然把整个宇宙粘合在一起,但暗物质却是不可见的诞生于138亿年前大爆炸的宇宙,可能无限膨胀下去,也可能
全新生命框架将重新定义地球生命形式8月20日消息,据国外媒体报道,如何定义地球上的生命呢?大约35亿年前,地球上的生命从分子起源开始,随着时间的推移,逐渐进化演变成现今我们所看到壮观的生命阵列,目前关于生命演化的思
寻找人类的起源神秘古生菌带来复杂生命的崛起北京时间5月24日消息,据国外媒体报道,随着科学家对神秘古生菌了解的越来越多,他们正在寻找有关构成人类植物等复杂生命细胞的进化线索。科学家花费12年时间培育出一种生长缓慢长有触须的
地球最早的生命可能形成于远古岛屿温水池北京时间1月20日消息,最新研究显示,在地球大陆形成之前,地球曾是一个岛屿世界,地球上最早的生命可能是从全球性海洋中的岛屿温水池中进化而来。地球上已知最古老的生命可追溯至35亿年前
科学家造出六边形钻石,比普通钻石更坚硬北京时间4月7日消息,钻石可能是已知最坚硬的天然物质,但研究人员发现还有比钻石更坚硬的物质。目前,这项最新研究报告发表在近期出版的物理评论B刊杂志上。科学家在实验室里制造一种六边形
SpaceX首个全平民太空任务定于9月15日发射升空9月4日消息,SpaceX的首个全平民载人航天任务灵感4号(Inspiration4)已经于当地时间周四完成飞行准备审查,将于9月15日从美国国家航空航天局(NASA)位于佛罗里达
俄罗斯推迟月球探测计划至2022年8月21日消息当地时间8月20日,俄罗斯国家航天集团向外界宣布,该国月球探测计划将从2021年推迟至2022年。消息说,按计划,2021年俄罗斯航天部门应发射月球25极地着陆器,但
新一轮发射任务准备就绪,长征七号遥四运载火箭现运抵航天发射场IT之家8月16日消息据央视援引中国载人航天工程办公室消息,执行天舟三号飞行任务的长征七号遥四运载火箭已完成出厂前所有研制工作,并于北京时间2021年8月16日安全运抵文昌航天发射
俄罗斯航天部门2028年前结束国际空间站运营,并自建空间站IT之家7月31日消息据塔斯社报道,俄罗斯国家航天集团新闻中心表示,计划在2028年前结束国际空间站的运营,并建造自有空间站。消息称,该集团下属的技术委员会建议,将建设自有空间站列
专访吴季十年后,中国将成为航天强国精彩观点1未来1020年,深空探测将成为航天大国角逐的重要战场。2我不太喜欢太空竞赛这个词,太强调政治性了,这就像打仗一样了,你打我一拳,我打你一下,看谁打得过谁,谁飞得更高。3中