地球大气每年丢失10万吨：冰期时丢失的更多

                 杨学祥，杨冬红

       关键提示：

       地磁减弱导致大气损耗。当轨道偏心率较大的行星向太阳靠近时，太阳风和太阳辐射将一部分大气物质吹走，形成背光的“气尾”；当行星向远离太阳的方向运动时，“气尾”收缩。行星每靠近太阳一次，就失掉相

当多的大气质量。近日行星中，水星与火星的轨道偏心率最大，分别为0.206和0.093，所以大气密度最低。地球的偏心率为0.017，金星的偏心率为0.007，所以大气密度最大。

      近日行星的大气密度与其轨道偏心率成反比，因此，近日行星中轨道偏心率大的行星大气散失比较多，大气非常稀薄。大气层可以保持地表的气温，大气的流失降低地表气温，这是10万年冰期周期与地球轨道偏心率10万年变化周期对应的原因，地球轨道偏心率变化范围为0.017~0.067，在偏心率最大时对应冰期的出现[2]。地磁场阻止太阳风进入大气层，对地球大气有保护作用，地磁场减弱可导致太阳风侵袭地表并加快大气逃逸。

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地球大气每年丢失10万吨，为啥不见大气层变薄？其实它也捕捉空气

原创科普大世界昨天

地球是一个有着浓厚大气层的岩质星球，我们人类和其他万千生命物种就生活在地球的大气层中，它是地球的最外围部分，其厚度虽然没有固定的说法，但是比较浓厚的部分至少有50公里厚。

大气层也是地球上生命物种的保护层，它不单可以阻挡很多小行星的袭击，更可以阻挡绝大部分的宇宙射线，大部分的小行星撞击地球时，都会在地球大气层中解体并气化掉，这样就大大减缓了小行星撞击地球的力量，不然大质量的小行星如果没有地球大气层的阻挡，将会直接撞碎地壳，导致地球上发生大规模地震和火山爆发的现象。

大气层中的臭氧层和电离层也阻挡了很多宇宙射线和太阳紫外线的辐射，不然的话，地球生命物种将难以抵抗这些宇宙射线的伤害，这会对地球生命物种的生存和进化造成很大打击和干扰。

地球大气层总质量高达6000万亿吨，约为地球总质量的百万分之一，但实际上地球大气层也时刻都在被太阳风剥离，因为太阳耀斑等喷发出来的太阳风速度非常快，可达每秒钟500~1000公里，这些太阳风在太阳系所在的宇宙空间中横行无忌，虽然地球大气层有磁场的保护，但是还是会有部分太阳风会吹拂到地球的大气上，导致地球高层大气中部分气体（主要是电离状态的氢和氦原子）被吹走。

另外，由于地球高层大气中的气态分子非常的稀薄，据美国卫星观测地球大气最远端可达63万公里（一般认为不再属于地球大气层），就连月球运行都处于其中，那么这些地球高层大气也会在运行的过程中自行散逸掉一部分。

有科学家计算，每分钟地球大气层都会被剥离400多磅，差不多有180多公斤，这还是个很保守的计算，但这样算下来，地球每年也都会失去10万吨左右的大气。那么这样下去，地球的大气层是不是越来越少了呢？

实际上是不会这样的，因为地球大气在丢失一部分的同时，也在捕捉一部分，地球在环绕太阳运行的轨道上，也会捕捉之前遗留在轨道上的部分气体离子和分子，同时也有一部分太阳风中的气体离子会被地球捕捉到。

另外，地球上也会制造一些气体。比如植物进行光合作用将二氧化碳生成碳和氧气，动植物的呼吸作用可以将氧气转化成二氧化碳，生物的一些生理作用可以产生一些氨气，另外地球的火山喷发会产生一些二氧化碳二氧化硫气体等，动植物遗体的发酵作用会产生一些甲烷气体等等，总体上地球的大气层在增减之中保持着平衡，所以一直是一种不多不少的状态。

http://www.yidianzixun.com/article/0LpIgEor

美国科学家称火星曾有稠密大气层：大气丢失的原因

已有 3213 次阅读 2011-4-23 06:45 |个人分类:科技点评|系统分类:观点评述|关键词:火星,大气层,轨道偏心率| 火星, 大气层, 轨道偏心率    推荐到群组  

美国科学家称火星曾有稠密大气层：大气丢失的原因

美国科学家称火星曾有稠密大气层
http://www.sina.com.cn  2011年04月22日12:56  新闻晚报
　　□新华社今日上午电

　　美国《科学》杂志21日报道，火星在60万年前拥有比今天火星大气层更加稠密的二氧化碳大气层，正因为

大气层密度高，当年的火星是沙尘暴的天下。

　　美国国家航空航天局的 “火星勘测轨道飞行器”借助刺地雷达技术，在火星南极附近地区发现大面积地

下“干冰湖”。科学家断言，干冰湖封存的大量固体二氧化碳在60万年前曾是火星的大气层。

　　美国航天局喷气推进实验室火星项目研究者杰弗里·普劳特说：“那真是一个地下大宝藏。我们先前在火

星地下发现一些物质，但从来没有想到会有一个干冰湖。 ”

　　地下封存大面积干冰意味着，在某个时代，这些二氧化碳可能存在于火星的大气层中。科学家分析认为，

60万年前，火星大气层的密度是如今的30倍。

　　厚重的大气层意味着风暴可能形成。文章主要撰写者罗杰·菲利普斯说：“那时候的火星，就像上世纪30

年代美国沙尘暴地区一样，风暴频繁，沙尘飞扬，但火星的程度要更加严重。 ”

　　但稠密大气层使液态水的存在成为可能。如今火星的大气层密度只有地球的百分之一，科学家认为，如果

当年火星大气层密度达到如今地球的30％，流动水确实有可能在火星表面存在。

　　人类对认知神秘火星的渴望，部分源自火星表面那千沟万壑的山峡溪谷与河道，而更加稠密的大气层是液

态水存在的必要条件。美国航天局计划2013年启动一项新的火星探测计划，命令探测器接近火星大气层顶部，

寻找火星大气溢出之谜。

（编辑：SN026）

http://news.sina.com.cn/w/2011-04-22/125622340524.shtml

      地磁减弱导致臭氧浓度减少。从春分到秋分，是北极的极昼。春分（3月20-22日）到夏至（6月21-22日）

，北极的极昼使太阳对北极的辐射逐渐增强，太阳风和光压压缩地球磁层和大气层，容易产生北极的臭氧洞，

在背光一面的南极形成地磁层的磁尾和大气的气尾，大气由北半球向南半球流动；同样，从秋分到春分，是南

极的极昼。秋分（9月22-24日）到冬至（12月21-23日），南极的极昼使太阳对南极的辐射逐渐增强，容易产

生南极的臭氧洞，大气由南半球向北半球流动。这样就形成了大气的全球对流系统和极地大气涡旋。由于地球

近日点在1月3日或4日，远日点在7月2日或3日，这使大气北流的强度大于南流的强度，南北半球之间的大气交

换在大气高层非常强烈。潮汐南北震荡增强了大气的全球对流循环，这是南极比北极更容易出现臭氧洞的原因

，也是臭氧洞季节性变化的原因。因此，臭氧浓度减少在南北两极周期性地轮流出现[1]。地磁减弱导致更多

的太阳高能粒子进入大气层，减少臭氧浓度。

      地磁减弱导致大气损耗。当轨道偏心率较大的行星向太阳靠近时，太阳风和太阳辐射将一部分大气物质吹

走，形成背光的“气尾”；当行星向远离太阳的方向运动时，“气尾”收缩。行星每靠近太阳一次，就失掉相

当多的大气质量。近日行星中，水星与火星的轨道偏心率最大，分别为0.206和0.093，地球的偏心率为0.017

，金星的偏心率为0.007。近日行星的大气密度与其轨道偏心率成反比，因此，近日行星中轨道偏心率大的行

星大气散失比较多，大气非常稀薄。大气层可以保持地表的气温，大气的流失降低地表气温，这是10万年冰期

周期与地球轨道偏心率10万年变化周期对应的原因，地球轨道偏心率变化范围为0.017~0.067，在偏心率最大

时对应冰期的出现[2]。地磁场阻止太阳风进入大气层，对地球大气有保护作用，地磁场减弱可导致太阳风侵

袭地表并加快大气逃逸。

1.杨学祥, 陈殿友. 构造形变、气象灾害与地球轨道的关系. 地壳形变与地震,2000,20（3）：39~48
2.杨冬红，杨学祥，刘财。2004年12月26日印尼地震海啸与全球低温。地球物理学进展。2006，21（3）：

1023-1027

http://blog.sciencenet.cn/blog-2277-436350.html 

中比美三国科学家揭示中更新世气候转型之谜：冰期时期大气丢失加速是关键

已有 623 次阅读 2019-2-11 10:45 

http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2019/1/422419.shtm

      我们在2006年发现，水星、金星、地球、火星的轨道偏心率分别为0.206、0.007、0.017、0.093，大气浓度分别为极其稀薄、浓密、标准、稀薄。两者成反比的原因是，较大的轨道偏心率使行星在接近太阳时像彗星一样丢失一部分大气。

      地球轨道偏心率在冰期时增大为0.0607，使大气浓度和二氧化碳浓度变低，降低了对地球表面的保温作用，导致10万年周期致冷作用的增强。

      由于地球轨道偏心率10万年周期项振幅不到近日点进动2万年周期项振幅的一半，其引起10万年冰期周期的作用受到质疑。大气浓度变化、地壳均衡运动和强潮汐变化三种作用能增强10万年周期作用，给出10万年冰期周期的合理解释。

      在八大行星中金星的轨道最接近圆形，偏心率最小，仅为0.006811。这是它有浓密大气的原因。

http://blog.sciencenet.cn/blog-2277-1098158.html

http://blog.sciencenet.cn/blog-2277-1119877.html

http://blog.sciencenet.cn/blog-2277-1161497.html

参考文献

1. 杨冬红，杨学祥。全球变暖减速与郭增建的“海震调温假说”。地球物理学进展。2008，23 (6): 1813～1818。YANG Dong-hong, YANGXue-xiang. The hypothesis of the ocesnic earthquakes adjusting climate slowdownof global warming. Progress in Geophysics. 2008, 23 (6): 1813～1818.

2. 杨冬红, 杨学祥. 北半球冰盖融化与北半球低温暴雪的相关性[J]. 地球物理学进展, 2014, 29(2):610-615. YANG Dong-hong, YANG Xue-xiang. Studyon the relation between ice sheets melting and low temperature in NorthernHemisphere. Progress in Geophysics. 2014, 29 (1): 610～615.

3. 杨冬红，杨德彬，杨学祥。地震和潮汐对气候波动变化的影响。地球物理学报。2011，54（4）：926-934. Yang D H,Yang D B, Yang X X, The influence of tides and earthquakes in global climatechanges. Chinese Journal of geophysics(in Chinese), 2011, 54(4): 926-934

4. 杨冬红，杨学祥. 全球气候变化的成因初探. 地球物理学进展. 2013, 28(4): 1666-1677. Yang X X, Chen D Y. Study oncause of formation in Earth’s climatic changes. Progress in Geophysics (inChinese), 2013, 28(4): 1666-1677.

5. 杨冬红, 杨学祥, 刘 财. 2004年12月26日印尼地震海啸与全球低温. 地球物理学进展, 2006, 21(3): 1023~1027。Yang D H, Yang X X, Liu C. Global low temperature, earthquake and tsunami (Dec. 26, 2004) in Indonesia. Progress in Geophysics (in Chinese), 2006, 21(3): 1023~1027。

http://blog.sciencenet.cn/blog-2277-1161625.html