主题：【转帖】地球上层大气发生大规模塌陷

美国宇航局15日宣布，地球的一个上层大气层最近以出人意料的规模发生“塌陷”，规模之大令科学家百思不得其解，这个气层被称为“热层”。这种塌陷并不罕见，但规模之大还是让科学家震惊不已。


在刊登于6月19日《地球物理学研究快报》上的一篇研究论文中，研究人员公布了他们的发现。论文主执笔人、美国海军研究实验室的约翰•埃默特表示，这是在至少43年内热层出现的规模最大的一次收缩，可谓太空时代的一项纪录。

此次热层塌陷在太阳并不活跃的时期出现，也就是2008年至2009年的太阳极小期。在太阳极小期，热层温度降低并收缩，但最近的收缩却是低太阳活跃性所能解释的两到三倍。埃默特说：“一定发生了一些我们并不了解的事情。”

热层高悬于地面之上，靠近地球与太空边缘的交汇处，距地面高度在55英里（约合90公里）至370英里（约合600公里）之间。卫星和流星在这一高度飞过，极光则在这一高度闪耀。热层与太阳联系紧密，受太阳活跃性高低周期影响程度较大。这个气层能够在远紫外线抵达地球前对其进行拦截。在活跃性较高时，太阳的远紫外线加热热层，使其膨胀，就像是一个置于营火上方的棉花糖。活跃性较低时，便会发生相反的事情。

太阳最近的活跃性极低。2008年和2009年，太阳黑子数量极少，太阳耀斑几乎不存在，太阳远紫外线则走向衰败。然而，2008年至2009年的热层收缩程度不仅超过以往任何时候，同时也无法单用太阳活跃性加以解释。

为了计算这种收缩，埃默特对1967年至2010年绕地球轨道运行的5000多颗卫星的衰减率进行了分析。分析提供了一个涵盖整个太空时代的热层密度、温度和压力的时空样本。埃默特表示，热层中的二氧化碳似乎可以帮助解释大气收缩过程。这种气体充当了一个冷却剂，通过红外辐射释放热量。众所周知，地球大气中的二氧化碳水平一直持增长之势。更多的二氧化碳会放大太阳极小期的冷却作用。

埃默特说：“但事情并不是这么简单。即使利用我们对充当冷却剂的二氧化碳如何产生影响的了解将这一因素考虑在内，我们也无法完全解释热层的大规模收缩。”研究人员希望对这个上层大气层的进一步监测能够帮助他们揭开谜团。