不受控制的二氧化碳正在縮小地球上層大氣


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(照片:Astro Alex/Wikimedia Commons)
我們已經意識到不加減排的碳排放的後果,特別是當它們與地球上的氣候變化有關時。 但根據兩項新研究,溫室氣體的積累影響的不僅僅是我們周圍的環境。 研究人員發現,二氧化碳水平上升導致地球上層大氣收縮,這可能對未來的太空行動產生嚴重影響。

一個由環境科學家、大氣化學家和空間物理學家組成的團隊分析了 2001 年發射的 NASA 熱層、電離層、中間層能量學和動力學 (TIMED) 任務的數據。TIMED 衛星使用寬帶發射輻射測量 (SABRE) 儀器探測大氣層已經自發射僅一年以來,就一直在收集有關大氣紅外輻射或熱量的見解。 研究人員利用這近二十年的見解來評估建築中的二氧化碳水平如何隨時間影響大氣。

(圖片:Creative Commons Attribution-Share Alike 4.0)

根據雙重研究,他們 發表 在裡面 地球物理研究雜誌:大氣層, 研究人員發現地球的高層大氣確實在收縮——科學家們懷疑了一段時間,但一直難以證實。 在低層大氣中,二氧化碳從各個方向吸收並重新散發熱量,從而產生變暖效應。 但在高層大氣中,二氧化碳可以逃逸到太空中,從而導致逐漸冷卻。 這種冷卻效應不僅導致平流層收縮,還導致中間層和熱層(統稱為 MLT)收縮。

MLT 在不到 20 年的時間裡收縮了 1,333 米。 研究人員估計,其中大約 342 個是二氧化碳冷卻的直接結果。 MLT 冷卻與大氣阻力呈負相關; 隨著 MLT 變冷,大氣阻力下降。 鑑於大氣阻力對於船舶和衛星的離軌能力至關重要,不減的碳積累最終可能會影響未來(甚至當前的長期)任務。 這包括越來越必要的清除空間碎片的任務。

該團隊認為,與二氧化碳相關的 MLT 冷卻可能比我們想像的更快地影響更大的航空航天業。 “只要二氧化碳以大致相同的速度增加,我們就可以預期這些溫度變化率也將保持不變,”他們寫道。 “太空氣候的持續變化似乎很可能成為太空法、太空政策以及太空活動承保業務中的重要問題。”

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