地球大气层正在向外膨胀

来源：中国数字科技馆

最新研究显示，由于气候变化，地球大气层正在向外膨胀。

研究者们统计了过去40年北半球的大量气象气球的测量数据后发现，由于气候变化的影响，地球大气最下层的平流层正在以大约50米/十年的速率膨胀。相关论文发表在11 月5日的《科学进展》（Science Advance）上。

“这是一个大气结构变化的明确信号，”该文章的作者之一，来自美国科罗拉多州博尔德城的国家大气研究中心（National Center for Atmospheric Research）的科学家 Bill Randel如是说，“在其他气候变化的证据之外，这项研究再一次让我们确证了温室气体正在改变我们的大气层。”

对流层是我们所身处其中，呼吸所需的大气圈层。在极地，它的范围是海平面以上约7千米，而在回归线附近，这个数字大约是20千米。在整个大气层中，这个圈层含有最多的水分和热量，大量的天气现象也在这里发生。

大气层中的空气遇热膨胀，而变冷时就会收缩，所以对流层的上界（被称为对流层顶）会自然地随着季节的变化膨胀和收缩。

然而，通过分析北纬20度到80度之间的气压、温度、湿度等气象数据，并与GPS数据相比对，研究者们发现温室气体的增加将更多的热量留在了大气层中，而对流层顶正在前所未有地升高。

不止如此，这种膨胀的速率还在上升。这项研究显示，1980年-2000年对流层的膨胀速度大约为50米/十年。然而到了2001-2020年间，速率就上升到了53.5米/十年。就算将被研究的区域所发生的自然事件都纳入考虑，例如1980年代的两次火山喷发和1990年代的周期性厄尔尼诺现象，人类的活动无论如何也要对80%的大气膨胀负责。

除了造成气候变化，人类活动也在以其他方式驱动对流层的膨胀。由于人类排放的大量消耗臭氧的气体，对流层之上的平流层正在变薄。这些气体可以破坏平流层中的臭氧层，导致平流层萎缩。虽然近年来对于此类气体排放的严格限制降低了它们在大气中的浓度，但它们的影响仍不可忽视。

未来，飞机或许需要飞得更高来躲避对流层中的湍流，而除此之外，科学家们还不能确定对流层的膨胀到底会对气候和天气有怎样的影响。

“这项研究捕捉到了人类活动对大气造成影响的两种重要方式。”Randel如是说，“哪怕我们通过限制那些消耗臭氧的化学物质稳定了平流层的状况，对流层顶的高度也将越来越严重地受到温室气体排放的影响。”

撰文：Ben Turner

翻译：董聿恒

编辑：魏潇

引进来源：Live Science