新一期英国《自然地球科学》杂志刊登报告说,在大气层分层中处于上部的热层,其二氧化碳含量近来出现上升趋势。这是科学家首次直接观测到这个层次大气中二氧化碳含量上升,说明人类大量排放二氧化碳的影响已经触及大气外围。热层又称暖层,在大气分层中位于中间层之上,高度约从80千米到500千米,在热层之外就是气体分子可以散失到太空的逃逸层了。近年来科学界在测量不同高度大气中二氧化碳含量的变化,但之前最高只测量到35千米的高度。英国约克大学研究人员和国际同行报告说,他们这次借助卫星观测数据分析出热层中二氧化碳的含量变化。太阳光在热层大气中被吸收,不同气体分子会吸收不同波长的光线,进而可分析出其中二氧化碳分子的含量。结果显示,在101千米的高度,二氧化碳含量在以每十年23.5ppm的速率增长。这是首次直接观测到热层大气中的二氧化碳含量变化情况。参与研究的彼得伯纳斯教授说,二氧化碳在大气底层积累会导致温室效应和气温升高,但在热层这个高度二氧化碳含量上升,反而会导致气温下降。这是因为热层中气体稀薄,二氧化碳绝对含量低,还不足以引发温室效应;同时二氧化碳分子会从周围吸取热量并将热量辐射到宇宙空间,使温度降低。研究人员说,热层的二氧化碳浓度增加,可能对这一高度范围内的卫星造成影响。因为气温下降,气体密度变低,气体对卫星的阻力也会减小,长期作用下可能会导致卫星轨道变化。据介绍,此前曾发现过一些卫星轨道的变化,并据此推测热层的气体密度在降低,但原因不是很清楚。本次研究表明其原因可能就是人类大量排放的二氧化碳逐渐向上扩散到了热层大气之中。
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观点争议大 数据来说话 甲烷温室效应获实验室外观测证实

全球气候变暖也许能延长地球低轨道卫星的使用寿命。遗憾的是,这一效果还同样可作用于太空垃圾。由于温室效应,低大气层中二氧化碳含量的日益增长导致气候变暖。在过去的30年中,地表温度最少升高了0.4度。这些热量上升至高层大气,在那里导致二氧化碳放射出红外射线。由于那个高度上的空气非常稀薄,只有一些射线能够被其他二氧化碳分子重新吸收。研究人员在过去的几十年中经过多种方法证实,最终结果将导致高层大气的冷却。冷却的气体还会进一步收缩,研究人员称同温层大气的收缩将使更高层大气变得更加稀疏。布拉格大气物理协会的Laštovička称,这将影响在轨卫星的平均寿命及轨道。一方面,卫星获得的较小阻力可以延长其使用寿命,但同时太空垃圾也将在轨停留较长时间。加拿大新宾士威克大学的Langley教授说,也许需要对近地卫星轨道进行微调,以确保它们在指定轨道运行。但是,他不同意Laštovička所说的上层大气的稀薄可能影响gps卫星,Langley教授说,GPS卫星在距地球表面大约20200千米处运行,所以它们轨道的改变不会受到大气阻力的影响。另外,Laštovička还担心稀薄的上层大气的高能粒子将使卫星的太阳电池板失去保护,这可能需要升级卫星的主动力源。(中国航天工程咨询中心
曲佳 谢慧敏)

科技日报北京4月3日电
据物理学家组织网2日报道,美国能源部劳伦斯伯克利国家实验室的研究人员,利用俄克拉何马州南大平原观测站十年来获得的对地球大气的综合观测数据,首次直接证明了甲烷导致地球表面温室效应不断增加。

从大气中吸收热量的气体被称为温室气体,这些气体会吸收地球发出的某些波长的能量。科学家估计,随着这些气体在大气中的浓度发生变化,它们吸收的能量也会相应发生变化,但在此研究之前,科学家对甲烷温室效应的预期尚未在实验室之外得到证实。

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