太空宇宙線飛機凝結尾跡影響氣候變化

2020-12-05 中國氣象局

　　氣候研究的難題之一是地面溫度與低層大氣氣溫的差異和不一致性。最近幾十年間，地面溫度升高，而大氣低層的溫度卻維持原狀。新的研究表明，地表溫度與低層大氣溫度之所以存在這種不一致，其影響因子可能源於外太空。今年7月，科學家發表的研究報告對此進行了闡述。紐約州立大學的FangqunYu在報告中指出，來自太空的宇宙線對地球的轟炸可能會影響全球雲量，影響程度則視雲層高度而定。早期的相關研究曾論述過宇宙線與雲量之間的關係，Yu的研究則首次提出了雲層高度的相關問題。衛星資料顯示了宇宙線強度與地球低云云量之間的關係。最新的研究表明，宇宙線產生的離子量可以影響濃雲的形成，低空大氣粒子的生成速率加速使雲層的昏暗度加深。況且自然和人為的大氣化學變化，如溫室氣體濃度，也會影響宇宙線對雲層的影響。不同高度上大氣成分的差異會導致對流層下層環境粒子的增加，但是，上層空氣中粒子的減少卻會影響雲量的多少。一旦這種宇宙線理論得以確認，將有助於解釋太陽在全球變暖過程中的作用。隨空間天氣條件變化的太陽風影響著抵達地球的宇宙線量級。20世紀人類實測的全球變暖與同一時期宇宙線強度的減弱是一致的。Yu還說，人類活動這個因子並非是使溫度升高的唯一原因。他說，要更好地解釋氣候變暖，必須綜合考慮溫室變暖與宇宙線的影響。通常高空雲反射太陽光，而低空雲則維持地面能量，兩者對全球溫度都有重要的影響。如果宇宙線的確影響雲的形成，那麼就可以解釋地面為什麼變暖和對流層低層為什麼變冷的原因。下一步，Yu將進一步考察高度和緯度的影響因子及雲的形成機制。

　　在美國「9·11」恐怖事件之後，威斯康星大學和賓州的科學家在各航空公司停止飛行業務的時段內不失時機地考察了飛機停飛對氣候的影響。今年出版的Nature（Vol.418.p601）發表了他們的研究成果。研究人員考察了巡航噴氣機凝結尾跡和排放的廢氣水汽。高空存留的凝結尾跡可以形成人造卷狀雲，但是要清楚地了解這種捲雲對氣候的影響並做出科學的評估一直是一個難題。因為航空業是一項常規的連續性業務，特別在北美和歐洲，連續而持久的航空業務從未間斷。粗略地估算，超過0.1％的地球區域由凝結尾跡所覆蓋，區域濃度高達20％。研究人員將中斷飛行達3天之久的北美地區的最高和最低溫度記錄與1977年到2000年相同時段的氣候記錄作了對比。結果說明，沒有噴氣機飛行和凝結尾跡條件下的溫度比存在凝結尾跡條件下的溫度高10攝氏度。考察觀測記錄表明，2001年9月11日至14日平均溫度有明顯的異常上升。報告指出，凝結尾跡的持續存留會使入射太陽輻射和紅外輻射減弱，從而縮小日溫度變化幅度。研究人員認為，這種異常至少部分原因應源於無凝結尾跡的存在。研究認為，凝結尾跡形成的捲雲既能反射太陽熱能又能捕獲太陽熱能。捲雲的這種特性可縮小白天高溫和夜間低溫的日變化幅度。由於航空業的發展，溫度的自然變化會進一步減弱，甚至可能會對區域生態系統造成一定的幹擾。上述研究與發現可能會使對氣侯變化的度量更加複雜化。因為凝結尾跡會使某些地區的溫度停止上升，全球變暖模式已對此做了預測。此項研究注意到，導致氣候變化的因子不一定都是全球性的，凝結尾跡這類因子則基本上是區域性的。 （趙希友編譯） （來源於2003年7月29日《中國氣象報》 作者：趙希友）

相關焦點

  • 【研究】飛機航行的凝結尾跡如何影響氣候?
    飛機在空中飛行，特別是在高空或較冷的季節和地區飛行時，有時會在飛機後面形成條紋形白色的雲，稱為凝結尾跡（contrail）。
  • 清潔生物燃料可減少飛機凝結尾跡
    噴氣式發動機排放的煙塵顆粒，如果空氣很潮溼或者足夠冷，這些煙塵就會成為凝結水或者冰晶的核，從而形成凝結尾跡。冰晶可以形成大量連續不斷的高空雲霧，即凝結尾跡捲雲。通過將太陽光反射回太空並吸收地面輻射的熱量，這些捲雲可以影響氣候。NASA的裡奇·摩爾將該研究發表在《自然》雜誌，他表示：「這是我們第一次在飛機使用1:1混合生物燃料飛行時量化噴氣發動機排放的煙霧顆粒數量。」
  • 到2050年 飛機凝結尾跡對氣候影響可能會增加兩倍
    在適當的條件下，飛機凝結尾跡可以在天空中徘徊，成為軌跡捲雲。一項發表在歐洲地球科學聯盟（EGU）期刊《大氣化學與物理》上的新研究發現，由於空中交通活動，飛機凝結尾跡造成的捲雲對氣候的影響將更為顯著，到2050年將增加兩倍。
  • 細微調整或影響客機產生凝結尾跡的能力 從而減少其對環境的影響
    據外媒BGR報導，當談及對環境有嚴重影響的交通工具時，我們所有人都會立即想到燃油汽車和卡車，但是客機也可能對環境產生重大影響。噴氣客機影響地球的一種方式是產生那些稀疏的白線，稱為「凝結尾跡」（或飛機雲），我們經常看到它們在天空上出現。
  • 飛機尾跡也在加劇全球變暖!
    當飛機在雲層高速划過，形成長長的軌跡時，其實它們正在變相地「破壞」地球氣候！或許對於不懂科學的人來說，這似乎是一個無關緊要的想法，或許人們從沒想到在如此高的海拔上，那些尾隨在噴氣式飛機後面的細小、纖細的雲層軌道可能會導致氣候變化。
  • 都9012年了,美國人還在相信飛機尾跡是生化武器
    這些塗鴉是「凝結尾跡」（contrails），即飛機在8000到12000米的高空飛行時留下的航跡。隨著航空運輸業的迅猛發展，飛行尾跡不斷增加，而這對地球來說不可能毫無影響。 　　其實科學家已經懷疑了好幾年，而德國航空太空中心大氣物理研究所教授貝恩德·克歇爾（Bernd K?
  • 簡單的飛行尾跡調整或能幫助緩解氣候變化問題
    據外媒報導，雖然高空飛行的飛機留下的尾跡只是冰晶，但它們並非完全無害。不過 現在，根據一項新的研究，通過讓飛機的飛行高度調整2000英尺（約為610米）就可以大大減少它們對環境的影響。凝結尾跡，又叫做飛機雲，它由於冷空氣中的水分凝結在熱飛機廢氣中的黑碳顆粒上而形成的冰顆粒。人們可以在從地面上看到白色、蓬鬆的飛機雲，而這個過程通常只持續幾分鐘。然而，有時它們會擴散並跟鄰近的尾跡或自然形成的捲雲混合，形成所謂的「尾跡雲」。而這個則可能能夠停留18個小時。
  • 飛機尾跡加熱地球
    （圖片提供：Voigt等/《地球物理學研究快報》） 每當有飛機從晴朗的天空飛過，便會留下一道美麗的尾跡。這種飛機留在天空中的白色雲狀凝結尾中充滿了小冰晶，然而根據一項新的研究，它們正在加熱地球。 儘管一些所謂的凝結尾僅僅是由航空器廢氣中的水分凝結而成的小冰晶所形成的雲團，它們往往會迅速揮發，但許多凝結尾卻會徘徊數小時的時間，並席捲整個天空。
  • 德國研究發現:飛機尾跡引起地球變暖效應明顯
    IT之家7月2日消息 日前，德國大氣物理研究所主辦的《大氣化學與物理學》雜誌就飛機尾跡產生全球變暖效應發表文章稱，飛機留下的凝結尾跡雖然只能持續幾個小時，但如今它們的分布是如此之廣，以至於其變暖效應超過了自萊特兄弟首次飛行以來飛機釋放並在大氣中累積的所有CO2所引起的全球變暖。
  • 科學網—飛機尾跡增暖效應顯著
    飛機尾跡產生全球變暖效應圖片來源：Roman Becker/EyeEm/Getty 本報訊 飛機留下的凝結尾跡只能持續幾個小時。但如今它們的分布是如此之廣，以至於其變暖效應超過了自萊特兄弟首次飛行以來，飛機釋放並在大氣中累積的所有二氧化碳所引起的全球變暖。相關成果日前發表於《大氣化學與物理學》雜誌。
  • 飛機尾跡線是怎麼形成的
    朋友們好，今天給朋友們分享關於飛機雲是怎麼形成的？是否很多朋友都跟aren一樣，有著同樣一個問號？為什麼我們時常會在晴天的時候看見飛機拉雲，而有時候明明是大晴天卻只看見飛機卻看不見飛機拉雲。這又是為什麼呢？別著急先聽我講個小故事。
  • 航空小知識:飛機的「跟屁蟲」——尾跡雲
    ，飛機飛過晴朗的天空後，留下一條長長的「尾巴」，仿佛「跟屁蟲」一樣與飛機形影不離，煞是美麗，那麼飛機這條「跟屁蟲」又是怎麼形成的呢?　　這種現象俗稱「飛機拉煙」，又被稱為「尾跡雲」。只有噴氣式飛機，在-20攝氏度以下，溼度飽和的情況下，才會出現。飛機尾跡雲存在時間不會太長，通常很快消失，但在條件有利時，可以存在1小時以上，並能擴展成比較廣的雲層。
  • 專家出招減少尾跡雲
    據Science World Report報導：英國雷丁大學的最新研究發現，只要稍微改變飛行航路，就可以減少尾跡雲對全球氣候產生的負面影響。尾跡雲是飛機飛過極冷、非常潮溼的空氣時形成的、發動機的尾氣凝結成可視的煙霧。這些情況通常出現在高壓系統周圍。不幸的是，研究人員已經發現，這些尾跡雲是全球變暖的一大原因。
  • 冷知識:為什麼飛機在空中飛過會留下「白煙」?
    我們知道，兩個電極之間的距離遠近會影響電容器的電壓；根據這個原理，指紋的高低起伏會在不同的矽晶元上形成不同的電場，這樣就把指紋信息轉化成了電信號。目前大多數手機的指紋識別使用的都是電容式指紋模塊。射頻式指紋模塊有無線電波探測型和超聲波探測型兩種，原理是靠特定頻率的信號反射探測指紋的具體形態。
  • 飛機飛過之後身後的「煙霧」是怎麼回事?
    特技表演有小型的，一架，幾架飛機，也有大型的，比如中國進行閱兵的時候，就是十幾架，二十幾架軍用戰鬥機，軍用運輸機等，一字排開向前飛行，從每一架飛機尾翼形成彩色的煙霧軌跡，十分引人注目，但是這種尾翼形成的煙霧軌跡，不會存在過長的時間，一般很快就會消失，但在某些條件下，能夠存在1個多小時，但會隨著時間的增長，會逐漸擴散成較寬的雲層。
  • 飛機後面那條白色的是什麼?
    我們經常會看到天空中出現一條由飛機飛行過後留下的白色的煙雲，那麼這條白色到底是什麼東西呢？飛機雲其實這個現象主要是因為飛機雲，也叫飛機尾跡、尾跡雲、凝結尾跡、蒸汽尾跡、飛機拉煙等。飛機尾跡雲是由噴氣式飛機引擎排出的炙熱廢氣在空氣中冷卻凝結成小水滴或微小冰晶（溫度夠低）之前的文章有說過，飛機飛起來會從對流層一直飛到平流層的底部，平流層底部的溫度大概在-57℃左右，在這個溫度飛機排放的廢氣會直接凝結成小水滴和冰晶，因此在遠處或地面看來，飛機尾部就會拖出一條長長的尾跡雲。
  • 飛機「拉線」,那條線到底是啥?
    飛機飛行需要消耗大量燃料，排放出的廢氣、水汽以及熱量等物質進入大氣層後，如果周圍環境溫度比較低（一般是－40℃~－60℃，高於－40℃或低於－60℃的情況下就較少出現尾跡雲），廢氣、水汽等就會與冷空氣結合，凝結成尾跡雲。
  • 教學素材 | 改變飛行高度可減少影響氣候的飛機雲
    人類排放到大氣中的二氧化碳正改變著氣候，其中3%的碳排放來源於飛機。然而，飛機還正以另一種方式加劇全球變暖。倫敦帝國理工學院的工程師馬克·斯泰特勒介紹：「當你仰望天空時，某個時刻可能會看到飛機。飛機後面拖著幾條毛絨絨的白色拉線，我們稱之為飛機雲。」
  • 專家共識:「化學凝結尾」陰謀論並不成立
    （原標題：專家共識：「化學凝結尾」陰謀論並不成立）
  • 氣候變化產生的七種驚人影響
    海平面上升、空氣品質下降，以及持續時間更長、更頻繁的乾旱，是人們通常認為的氣候變化影響人類生物圈的主要現象，並且嚴重幹擾了人類的正常生活。「鸚鵡螺雜誌」專欄作者約翰·文德爾撰寫一篇研究報告「氣候變化時將出現戰爭」，文中指出，在廣袤的中亞費爾幹納山谷帶，錯綜複雜的邊緣地區、種族主義、水資源爭奪、不斷減少的資源和不斷升高的溫度，使這裡成為全球氣候變暖和人類衝突交匯在一起，這是一個具有獨特地形、氣候變化和政治衝突的地方。