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电离层空洞的漏能效应：马斯克的火箭闯祸
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电离层空洞的漏能效应：马斯克的火箭闯祸
杨学祥
关键提示
我们在1999年撰文提出，到达地球的太阳辐射能大约有2%被平流层的臭氧吸收，7%被电离层吸收。当黑子活动高峰发生太阳风暴时，会大量破坏南极臭氧，随之产生“臭氧洞漏能效应”和“地磁层漏能效应”，使被地磁层和臭氧层阻隔的9%的太阳能由平流层进入对流层，导致南极平流层变冷对流层变暖。收缩的平流层自转变快，膨胀的对流层自转变慢，这是赤道高空风产生的一个原因。
正X射线,γ射线和紫外线,大约占太阳辐射光谱总能量的9%.在80～400km高度范围的电离层,γ射线和X射线被N2和O2/O3所吸收,在15～55km高度的臭氧层,99%的紫外线被O3所吸收.即在地球磁层、大气层和臭氧层被破坏的时候,到达生物圈的太阳辐射能将增大9%,造成地表温度的大幅度波动.与此同时,到达地表的γ射线、X射线和过量紫外线将造成大规模的生物灭绝.这就是臭氧洞漏能效应.
https://blog.sciencenet.cn/blog-2277-1394679.html
http://cpfd.cnki.com.cn/Article/CPFDTOTAL-ZGDW199910001191.htm
https://www.doc88.com/p-4317663607230.html
https://www.docin.com/p-344676587.html
伴随航天事业的飞速发展，电离层空洞及其漏能效应应运而生
据航天专家称，埃隆·马斯克的太空探索公司SpaceX最近的一次发射又在地球电离层上造成了一个暂时的空洞。
SpaceX从加州范登堡太空部队基地发射的“猎鹰9号”火箭在天空中留下了微弱的红光，这是电离层出现空洞的标志。
太空物理学家杰夫·鲍姆加德纳（Jeff Baumgardner）说：“这是一个研究得很充分的现象，当火箭在地球表面以上200到300公里燃烧发动机时。”
“它显示了第二级发动机在286公里的高度燃烧，接近F区域当天的峰值。因此，很有可能在电离层形成了一个‘洞’。”
电离层是地球大气的一个电离区域，从离地面约50到60公里开始，一直伸展到约1000公里高度的高层大气空域。快速移动的火箭及其废气会改变电离层的电离状态，可能会影响GPS系统。
台湾成功大学地球科学系教授林建宏表示：“由于可重复使用的火箭降低了成本，人类正在进入一个火箭发射变得越来越平常和频繁的时代。这两个因素将逐渐对中高层大气产生更大的影响，值得关注。””
这不是“猎鹰9号”发射第一次引起这样的现象。类似的事件曾在2017年和2022年6月发生，去年的那一次发射曾在电离层上造成了一个面积几乎和美国加州一样大的洞。
电离层空洞的漏能效应最新表述
到达地球的太阳辐射能大约有2%被平流层的臭氧吸收，7%被电离层吸收。当两极出现臭氧空洞和电离层空洞，随之产生“臭氧洞漏能效应”和“电离层空洞漏能效应”，使被电离层和臭氧层阻隔的9%的太阳能由大气高层和平流层进入对流层，导致两极平流层变冷对流层变暖。收缩的平流层自转变快，膨胀的对流层自转变慢，这是赤道高空风产生的一个原因。
正X射线,γ射线和紫外线,大约占太阳辐射光谱总能量的9%.在80～400km高度范围的电离层,γ射线和X射线被N2和O2/O3所吸收,在15～55km高度的臭氧层,99%的紫外线被O3所吸收.即在地球磁层、大气层和臭氧层被破坏的时候,到达生物圈的太阳辐射能将增大9%,造成地表温度的大幅度波动.与此同时,到达地表的γ射线、X射线和过量紫外线将造成大规模的生物灭绝.这就是臭氧洞漏能效应和电离层空洞漏能效应.
https://blog.sciencenet.cn/blog-2277-1394679.html
这不是“猎鹰9号”发射第一次引起这样的现象。类似的事件曾在2017年和2022年6月发生，去年的那一次发射曾在电离层上造成了一个面积几乎和美国加州一样大的洞。
人类必须极其关注：2022年6-8月和2023年7月全球异常高温，是否与美国火箭发射相关？
参考文献
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杨学祥. “地球呼吸”的气候证据. 中国学术期刊文摘. 2001, 7（2）：223~224
杨学祥. 厄尔尼诺事件的时空特征及其地球物理解释. 中国学术期刊文摘. 2001, 7（4）：509~510
杨学祥. 全球变暖、构造运动与沙漠化. 地壳形变与地震. 2001, 21（1）：15~23
杨学祥. 全球气候变化的趋势与灾害经济管理. 中国学术期刊文摘（科技快报）. 2001, 7（6）：730~731
杨学祥. 地球形变产生的岩石圈、水圈和气圈等差异旋转. 中国学术期刊文摘（科技快报）. 2001, 7（7）：902~904
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相关报道
SpaceX去年发射数超俄罗斯 一度把地球电离层打了个大窟窿
互联网腾讯科技2018-03-27 17:58
图：SpaceX猎鹰9号火箭
腾讯科技讯 据外媒报道，埃隆·马斯克（Elon Musk）的SpaceX公司在去年势不可挡，总发射次数甚至超过了俄罗斯。与此同时，该公司一度在地球大气层撕开了一个大窟窿。
据科学家探测，在SpaceX去年8月24号进行发射任务时，其猎鹰9号火箭竟然把地球大气的电离层捅开了一个大洞，宽度接近560英里（约合900公里）。不过好在，这个大洞只是临时性地，后来它又重新“愈合”了。
虽然该影响只是暂时性的，但这说明了火箭对地球电离层的影响，以及人类未来频繁进行太空飞行将意味着什么。
什么是电离层？
据资料显示，电离层是地球大气的一个电离区域，是受太阳辐射以及宇宙射线刺激而电离的大气高层。60千米以上的整个地球大气层都处于部分电离或完全电离的状态，电离层是部分电离的大气区域，完全电离的大气区域称为磁层。也有人把整个电离的大气称为电离层，这样就把磁层看作电离层的一部分。
除地球外，金星、火星和木星都有电离层。电离层从离地面约50公里开始一直伸展到约1000公里，其中存在着相当多的自由电子和离子，能使无线电波改变传播速度，发生折射、反射和散射，产生极化面的旋转并受到不同程度的吸收。
据悉，美丽的极光就发生在电离层。它与中间层、热层和外层大气层层叠加在一起。
电离层非常重要，因为一定浓度的离子和自由电子能够反射电波，可以帮助地球不同地方之间，或者地球与卫星之间进行无线电通信。
那么，为何猎鹰9号火箭会在地球大气层撕开大洞呢？这还要从火箭的发射原理说起。据悉，火箭在发射时并不是脱离地球引力垂直飞向空中，其飞行轨迹一般呈现曲线状，在距离地面大约80公里至100公里的高空以接近平行于地面的方式飞行，这使得火箭能够比垂直飞行运载更大、更重的载荷。
在去年7月执行福尔摩沙卫星-5号发射任务时，SpaceX的“猎鹰9号”火箭运送的是一颗重量只有475公斤的地球观测卫星。对于猎鹰9号来说，这是一个较轻的载荷。
由于卫星足够轻，猎鹰9号几乎垂直进入太空。这导致猎鹰9号的助推器和二级火箭制造出了圆形冲击波，把电离层的等离子体钻出了一个大洞。这个宽为559英里的大洞持续了近三个小时。
有何影响？
虽然SpaceX制造的这个大洞只是暂时性的，但随着商业化火箭发射越来越多，对电离层的破坏将更加频繁。2017年，私人太空公司总获得了39亿美元的投资。预计到2040年，整个航天市场的规模将达到近30000亿美元。
科学家说，航天业发展和越来越多的火箭穿过大气层造成的后果之一就是，全球定位系统（GPS）可能出现错误。
《太空天气》的一篇论文称，当猎鹰9号的二级火箭烧穿大气的电离层，并在发射13分钟后产生大洞时，它很可能会导致GPS程序出现1米的误差。
科学家形容称，火箭发射就像是一次小型火山喷发，会将能量释放到中上层大气，整个过程犹如磁暴。
不过好在，目前单次火箭发射的影响仍相对较小。
“不考虑火箭发射的影响，电离层、对流层出现的问题和其他因素都有可能造成高达20米的误差，甚至更多，”科学家说。
但是，随着太空技术的不断发展，这种影响将会加剧。
科学家说：“由于可重复使用火箭降低了成本，人类将进入一个火箭发射越来越平常和频繁的时代。同时，人类正在开发性能更强的火箭，把物资送往其它星球。这两个因素对中高层大气的影响将逐渐增多，这值得我们关注。”（编译/弘艺）
https://tech.qq.com/a/20180327/024757.htm
马斯克闯祸！SpaceX火箭又把地球电离层穿了一个洞
+关注
据报道，航天专家称，埃隆·马斯克的太空探索公司SpaceX最近的一次发射在地球电离层上造成了一个暂时的空洞。从加州范登堡太空部队基地发射的“猎鹰9号”火箭在天空中留下了微弱的红光，这是电离层出现空洞的标志，可能会影响GPS系统。
科学家称，航天业发展和越来越多的火箭穿过大气层造成的后果之一就是：全球定位系统(GPS)可能会出错。
这不是“猎鹰9号”发射第一次引起这样的现象。类似的事件曾在2017年和2022年6月发生，去年的那次发射曾在电离层上造成了一个面积几乎和美国加州一样大的洞。
https://new.qq.com/rain/a/20230722A04HYU00
https://blog.sciencenet.cn/blog-2277-1396312.html
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