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美将发射卫星破解两极上空夜光云之谜

[2007/8/1]
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瑞典天文爱好者2006年7月11日拍摄到的夜光云

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波兰天文爱好者2006年7月14日拍摄到的夜光云
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北京时间4月24日消息,据英国《自然》杂志报道,美国宇航局将发射一颗卫星去探究潜伏在地球两极上空的神秘“入侵者”—不是不明飞行物,而是闪着微光、高挂在天空的奇异景象,即所谓的夜光云。

中层大气高空冰探测(Aeronomy of Ice in the Mesosphere)卫星预定于4月25日发射,它将是第一次对夜光云进行探究的太空行动。科学家们正在搜集有关它们如何形成的最基本的信息,包括任何关于它们的出现是否与气候变化有关的蛛丝马迹。

在1883年印度尼西亚喀拉喀托火山爆发两年后,人类第一次观测到这种夜间发光的云,这些年来,夜光云的出现越来越频繁。美国弗吉尼亚州汉普顿大学的一位大气物理学家吉姆·拉塞尔表示,与以往相比,现在,它们出现得更为频繁,时间更长,纬度也更低。

但是为什么会出现夜光云一直是个不解之谜。在过去的30年里,有数颗卫星已经观测到过夜光云,但还没有一次专门研究它们的太空行动。 中层大气高空冰探测卫星从美国加州范登堡空军基地发射升空不久后,将开始解答这些问题。一架喷气式飞机将带着它飞越太平洋到达12千米的高度,并在那儿放开飞船。然后,中层大气高空冰探测卫星将点燃引擎,直冲云霄,最终进入地球上空大约600千米处的一条极轨道。

在接下来的两年里,中层大气高空冰探测卫星将研究北极和南极上空的夜光云。拉塞尔表示,南北两个半球的夜光云之间有着很大的不同。北极上空的夜光云看上去比南极上空的要亮一点,出现的高度更低。但在这两个地方,要形成夜光云都需要三个条件:低温、水蒸汽和尘粒,这样水蒸汽才能凝结成极小的冰晶。

中层大气高空冰探测卫星携带的三套科学仪器就是为了从不同角度仔细查看夜光云。构成夜光云的冰晶直径一般为50纳米,阳光反射在这些微粒上,使其只有当天空其余部分暗下来的黎明或黄昏时分才能被看见。拉塞尔表示,这种效果就好像在太阳部分落下后看一架在高空中飞行的飞机反射阳光一样。这些云也会起伏波动,发出微光。拉塞尔说:“它们相当亮,似银一般闪亮的蓝色,还闪闪发光。他们捕捉到了这一景象。”

高纬度地区的天空观测者对夜光云的高峰季节进行了追踪—在北半球从5月15日到8月20日,其中活动最频繁的是7月初。来自中层大气高空冰探测卫星的结果可能最终弄清夜光云形成的确切条件,尤其是不断增多的温室效应气体是否会促成夜光云更频繁地出现。
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博尔德(Boulder)科罗拉多大学中层大气高空冰探测计划的一位联合调查员科拉·兰德尔表示,越来越多的温室效应气体,如二氧化碳,使得低海拔地区的气候变暖,而形成夜光云的高海拔地区的气温则会下降。另外,高含量的温室效应气体甲烷实际上会导致在高海拔地区形成更多的水蒸汽。兰德尔解释,这样看来,低温和更多水蒸汽的存在可能导致多数夜光云更为频繁地形成。她说:“问题是,究竟是什么综合因素导致夜光云更为频繁地出现,变得更亮。”
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