警告:大氣層碳含量上升可能使上層大氣收縮

作者 | 發布日期 2022 年 12 月 02 日 8:30 | 分類 天文 , 環境科學 , 自然科學 line share follow us in feedly line share
警告:大氣層碳含量上升可能使上層大氣收縮


根據兩項新研究,溫室氣體導致上層大氣收縮,收縮理論已提出數十年,如今終於觀測到。正常情況下,上層大氣本來就會收縮,影響最大部分是來自太陽,當然也有相對負回饋機制讓它膨脹回來,但二氧化碳對收縮的影響可能是永久性。

大氣層收縮時,大氣阻力減少,會使人造衛星在原地停留更久,聽起來是好事,但碎片跟報廢衛星同樣如此,所以一般情況會調整使用中人造衛星軌道,使其不致墜落,碎片或報廢品會和大氣層摩擦減速,最終墜落地球或燃燒殆盡。

太陽也有週期性,自開始記錄太陽黑子以來過去24個太陽週期,現在是第25次,第24太陽週期高峰比過去週期都要弱,研究人員恰好能在此時測量到大氣收縮現象,注意力放在中氣層及較低增溫層,約48~105公里,又稱MLT。

同時NASA TIMED衛星也提供2002~2021年將近20年壓力和溫度資料。較低大氣層,二氧化碳會吸收各方向光線並重新發射紅外線產生全球暖化效應;然而MLT中,二氧化碳釋出紅外線逃向太空,帶走熱量,冷卻上層大氣,大氣便收縮,而二氧化碳濃度越高,更造成大氣溫度降低,收縮就更劇烈。

透過TIMED衛星資料,研究團隊發現MLT整體收縮1,333公尺,有342公尺是二氧化碳造成,雖然342公尺聽起來不多,但據物理學家Ingrid Cnossen 9月論文,2070年估計增溫層內降溫量可能使大氣阻力減少33%,讓太空垃圾在軌道的壽命延長30%,影響是漸進的,還沒有切實緩解的措施,不論減少衛星數量或減少二氧化碳排放量。

研究團隊認為,只要二氧化碳以相同速度增長,上層大氣降溫速度也會保持每10年-0.5K,都使大氣環境走向極端。研究發表於《地球物理研究期刊:大氣層》

(本文由 台北天文館 授權轉載;首圖來源:pixabay