警告:大气层碳含量上升可能使上层大气收缩

根据两项新研究,温室气体导致上层大气收缩,收缩理论已提出数十年,如今终于观测到。正常情况下,上层大气本来就会收缩,影响最大部分是来自太阳,当然也有相对负反馈机制让它膨胀回来,但二氧化碳对收缩的影响可能是永久性。

大气层收延时,大气阻力减少,会使人造卫星在原地停留更久,听起来是好事,但碎片跟报废卫星同样如此,所以一般情况会调整使用中人造卫星轨道,使其不致坠落,碎片或报废品会和大气层摩擦减速,最终坠落地球或燃烧殆尽。

太阳也有周期性,自开始记录太阳黑子以来过去24个太阳周期,现在是第25次,第24太阳周期高峰比过去周期都要弱,研究人员恰好能在此时测量到大气收缩现象,注意力放在中气层及较低增温层,约48~105公里,又称MLT。

同时NASATIMED卫星也提供2002~2021年将近20年压力和温度资料。较低大气层,二氧化碳会吸收各方向光线并重新发射红外线产生全球暖化效应;然而MLT中,二氧化碳发布红外线逃向太空,带走热量,冷却上层大气,大气便收缩,而二氧化碳浓度越高,更造成大气温度降低,收缩就更剧烈。

通过TIMED卫星资料,研究团队发现MLT整体收缩1,333米,有342米是二氧化碳造成,虽然342米听起来不多,但据物理学家Ingrid Cnossen 9月论文,2070年估计增温层内降温量可能使大气阻力减少33%,让太空垃圾在轨道的寿命延长30%,影响是渐进的,还没有切实缓解的措施,不论减少卫星数量或减少二氧化碳排放量。

研究团队认为,只要二氧化碳以相同速度增长,上层大气降温速度也会保持每10年-0.5K,都使大气环境走向极端。研究发布于《地球物理研究期刊:大气层》。

(首图来源:pixabay)