當(dāng)我們思考太陽對(duì)地球的氣候產(chǎn)生影響時(shí),通常會(huì)想到太陽輻射,我們非常清楚紫外線輻射灼傷皮膚所帶來的痛苦。盡管太陽為地球生命提供能量,但潛在的危險(xiǎn)似乎無處不在。太陽是一顆活躍的恒星,不斷地釋放所謂的“太陽風(fēng)”——主要由質(zhì)子和電子組成的帶電粒子,以每秒數(shù)百公里的速度噴射出來。
一些帶電粒子在地球磁場(chǎng)的引導(dǎo)下進(jìn)入地球極地大氣層,因此我們可以在南半球看到神秘美麗的南極光,以及北半球的北極光。這種可見太陽粒子進(jìn)入地球大氣層的表現(xiàn)是一種表征現(xiàn)象。但不僅僅是發(fā)出光線,太陽釋放的帶電粒子還會(huì)產(chǎn)生其他方面的影響。
太陽粒子和地球臭氧
當(dāng)太陽粒子進(jìn)入地球大氣層,太陽粒子的高能量會(huì)電離地球大氣的中性氮、氧分子,這兩種分子占地球大氣99%的成分,太陽粒子也被稱為“高能粒子降雨”,得名于它像來自太空的粒子雨,是地球極地上空30千米以上區(qū)域大氣電離的主要來源,它會(huì)引發(fā)一系列的反應(yīng),產(chǎn)生促進(jìn)破壞臭氧的化學(xué)物質(zhì)。
據(jù)悉,太陽粒子對(duì)地球大氣層臭氧產(chǎn)生影響最早是1969年觀測(cè)到的,自21世紀(jì)初之后,基于陸續(xù)發(fā)射升空的新型觀測(cè)衛(wèi)星,科學(xué)家掌握越來越多的證據(jù)表明,太陽粒子在影響極地臭氧方面發(fā)揮著重要作用。在太陽活動(dòng)特別活躍的時(shí)候,當(dāng)太陽向太空釋放大量粒子時(shí),海拔50千米以上的地區(qū)多達(dá)60%的臭氧會(huì)被消耗,該影響可能持續(xù)幾個(gè)星期。
在更低的地球大氣位置,大約低于距離地球表面50千米的區(qū)域,太陽粒子是造成極地臭氧水平逐年發(fā)生變化的重要因素,太陽粒子襲擊將持續(xù)導(dǎo)致臭氧損失,然而,最近一項(xiàng)研究表明,太陽粒子還有助于抑制南極臭氧空間進(jìn)一步損耗。
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