潮汐作用新证据：地球大气层在有节奏地膨胀收缩

                              杨学祥，杨冬红

月亮和太阳引力潮的长周期变动是很复杂的，有7日周期、9日周期、半月周期、一个月周期、半年周期、一年周期以及多年周期等。这些长周期项共有97个，如果把它们的振幅之和定为1，则以下诸长周期成分的振幅所占的比例见表1。其中，由月亮潮产生的半月和一个月周期振幅最大，太阳潮产生的半年和一年周期振幅第二，多年周期振幅仅占10.71%。由此可见，月亮引潮力的强度最大，为太阳引潮力的2.17倍；太阳引潮力第二，而行星的影响以及与日月引潮力的叠加效应仅占十分之一^[1]。

表2.5  潮汐周期振幅比较（据郭增建 等^[1]，1996）

注：带*号者为杨冬红加入的[2]。

海洋潮汐运动是有目共睹的，大气潮汐运动是很难观察到的。据美国连线杂志2008年12月18日报道，近日，最新人造卫星观测数据显示，地球大气层存在着有节奏地膨胀和收缩，就如同“呼吸”一样，这种地球大气层规律性变化受太阳磁场影响，每次膨胀收缩地“呼吸”周期为9天。

科学家发现地球大气层如同“呼吸”在有规律地膨胀收缩

日前，美国宇航局和科罗拉多州大学的科学家们在美国地球物理学协会年会上声称，地球大气层的有规律“呼吸”与太阳磁场的活动性相符，太阳磁场的活动周期为27天。如上图所示，图片中的深色区域是太阳的冕洞，从这里直接喷射出等离子体，进入到太阳系中。当这些从太阳喷射出来的等离子体进入地球大气层，他们将加热顶部大气层，导致大气层膨胀和收缩变化。美国国家大气层研究中心科学家斯坦－所罗门（Stan Solomon）说：“这项研究展现出太阳神秘的一面，这是我们对于太阳物理特性理解的重大挑战。”

这项研究强调了太阳活动性影响地球的许多方法，这将日益影响人类的太空活动。美国科罗拉多州大学航空宇宙工程师杰弗里－塞耶（Jeffrey Thayer）说：“目前我们的地球处于太阳的大气层外部。”

这项最新观测发现将帮助科学家和工程师设计最理想的人造卫星，用于收集地球电离层的变化状况。最终，这将有助于预测剧烈的电离层暴，并对地面上的通讯设施进行有效保护。科学家使用地球大气层的密度变化可以准确地探测分析这一未知大气层模型，在此之前科学家对地球大气层的“呼吸”难以做出准确解释。当地球大气层膨胀或收缩时，其密度将相应地变大或缩小，与大气层密度“峰值和低谷”的变化相对应，人造卫星或多或少地出现加速或缓慢，相应的变化都记录在机载加速计上。这项最新研究使科学家能够发现新的大气层循环周期[3]。

最新人造卫星观测数据显示，地球大气层存在着有节奏地膨胀和收缩，就如同“呼吸”一样，这种地球大气层规律性变化受太阳磁场影响，每次膨胀收缩地“呼吸”周期为9天。 这一变化周期与日月引潮力的9日变化周期相同，是潮汐引发大气层胀缩的新证据。这项最新研究使科学家能够发现新的大气层循环周期，如11和22年周期。它们既是太阳黑子活动周期，也是潮汐活动周期。

参考文献

1.       郭增建, 秦保燕, 郭安宁. 地气耦合与天灾预测[M]. 北京: 地震出版社, 1996. 116-117, 135-138, 165-188, 194-198.

2.       杨冬红博士论文，2009.

3.       悠悠/编译。卫星观测显示地球大气层在有节奏地膨胀收缩。2008年12月18日07:28 腾讯科技。http://tech.qq.com/a/20081218/000038.htm