科學家長期監測位在地球大氣邊緣與太空交界處的熱氣層（thermosphere）狀況，美國海軍研究實驗室（Naval Research
Lab）John Emmert等人從監測資料發現：熱氣層前陣子竟發生了43年來規模最大的沈縮現象，幸好現在已經恢復原狀。
熱氣層又稱為「增溫層」，分佈在距離地球表面約90～600公里以上的高空，流星、極光都發生在此，人造衛星也大致在這個此區繞地球運轉。來自太
陽的輻射第一個會接觸到熱氣層，因此對地球生物而言，它是是第一道攔截太陽極紫外（xtreme
ultraviolet，EUV）光子的保護層。當太陽活動比較活躍時，太陽EUV會加熱熱氣層至絕對溫度約1400K左右（相當於攝氏1130度），造
成它向外膨脹；反之當太陽活動低靡時，熱氣層就會因溫度稍降而收縮。
2008～2009年的太陽活動極小期是百年來太陽活動程度最低的時期，有數百天的時間完全不見太陽黑子的蹤跡，更遑論太陽表面的閃焰等爆發活
動，當然太陽EUV也降到最低點。科學家馬上開始注意熱氣層，想看看它會發生什麼狀況，雖然科學家早已知道熱氣層在太陽活動極小期時通常就會稍微冷卻而收
縮，但這次的沈縮程度比原本依歷來太陽活動所預測的還低38%，是能以太陽活動來解釋的2～3倍以上。顯然還有科學家未知的因素導致這次的熱氣層大規模沈
縮。
Emmert等人監測熱氣層沈縮現象的方式，是觀察1967～2010年之間、5000多架在距地面高度約200～600公里之間運行的人造衛星
的變動；因受到大氣阻力，衛星的公轉速度稍微變慢，則公轉軌道高度也會稍微下降。從衛星高度下降的程度，可估算所在高度的空氣密度、溫度和壓力等。從這些
長期資料，Emmert等人發現2008～2009年的熱氣層沈縮不僅是歷來最大的一次，而且大到無法單獨以太陽活動來解釋。
目前Emmert等人認為二氧化碳（CO2）是其中一個可能的原因。雖然二氧化碳吸收或散發紅外輻射會造成地面大氣溫度增加，但當它進入熱氣層中
時，這種行為反而會使大氣溫度降低。近年大氣中二氧化碳濃度增加雖被指為造成全球暖化的原兇，但熱氣層中多出的二氧化碳卻在太陽極小期推波助瀾、加大熱氣
層收縮規模。
但是太陽活動僅能解釋30%、二氧化碳濃度增加僅能解釋其中10%，這兩者加起來還是不足以解釋這次熱氣層沈縮的程度。Emmert等人認為或許
全球氣候變遷改變了熱氣層的大氣組成及對熱的反應特性，或許未來熱氣層對太陽輻射的敏感度會持續增加。但這僅是猜測，不見得真會如此。
目前太陽活動已經從谷底持續爬升，太陽EUV輻射也在持續增加，熱氣層也逐步回復原狀。Emmert等人希望能從熱氣層回復的過程，再深入瞭解太
陽活動與地球變遷之間的關連。(文／取自引用自臺北天文館網路天文館網站) 生活中心／ NOWnews
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