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研究表明,全球变暖气体会影响轨道卫星和太空垃圾

作者:Charles Q. Choi发布时间:11/11/2012 02:30 PM美国东部时间太平洋地区的二氧化碳水平上升显然减少了地球大气对卫星和太空垃圾的影响,研究人员表示

科学家们补充说,研究结果表明,人为增加的二氧化碳可能对地球产生的影响大于预期

在离地球最近的大气层中,二氧化碳是一种温室气体,可以捕获太阳的热量

人类活动导致的二氧化碳水平上升导致地球表面全球变暖

然而,在大气的最高处,二氧化碳实际上可以具有冷却效果

二氧化碳的主要影响来自与氧原子的碰撞

这些影响激发二氧化碳分子,使它们散发热量

在高于30英里(50公里)的高度,二氧化碳的密度太薄,以便分子重新获得这种热量,这意味着它大部分逃逸到太空,使最外层的大气层变冷

[从上到下的地球大气层(信息图)]冷却高层大气使其收缩,对卫星的阻力减小

大气阻力可能对太空中的物体产生灾难性影响 - 例如,超过预期的太阳活动加热了外层大气层,增加了对美国第一个空间站Skylab的拖累,导致其撞击地球

为了了解最近二氧化碳的激增是否已经进入最上层大气层,研究人员使用大气化学实验傅里叶变换光谱仪分析了2004年至2012年间海拔约60英里(100公里)的二氧化碳浓度变化

加拿大SCISAT-1卫星

由于来自太阳的紫外线辐射可以将二氧化碳分解成一氧化碳和氧气,研究人员还研究了一氧化碳水平,以便更好地了解随着时间的推移平均二氧化碳水平,因为太阳辐射水平每年都有所不同

科学家们发现,在过去八年中,他们统称为COx的二氧化碳和一氧化碳浓度显着上升

他们的研究结果表明,目前全球COX的增长率约为每十年百万分之23.5

目前的二氧化碳水平在大约60英里(100公里)的高度约为225ppm,相比之下,对流层中的百万分之390浓度是最接近地球表面的大气层

华盛顿特区海军研究实验室的高级大气物理学家John Emmert告诉SPACE.com,“我们现在有直接的证据证明高层大气气候的主要驱动力正在发生变化

”这种增长速度比高层大气模型预测的快十分之一十分之一

将火箭发射到轨道确实会向大气中添加二氧化碳,但科学家们计算出这种发射在2004年至2012年期间仅向上层大气中沉积了约2,700公吨碳,而COx水平显然上升了约20,000公吨

那段时间的高层大气

相反,研究人员认为这种增加是由于大气上层和下层之间出乎意料的大量混合和循环

调查人员还指出,高层大气中二氧化碳含量的上升可能解释了他们在大气阻力卫星和空间碎片方面出现的惊人减少

“接下来的挑战是了解为什么观察到的二氧化碳趋势大于预期,”Emmert说

“这需要应用复杂的全气氛模型

”科学家今天(11月11日)在“自然地球科学”杂志上详细介绍了他们的研究结果

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