您当前的位置: 首页 > 旅游

我科学家联合外国同行揭开极区等离子体云块神秘面纱

2018-09-15 11:50:37

我国科学家联合英美等国同行揭开极区“等离子体云块”神秘面纱

新华网上海3月29日电(记者张建松、吴振东)独特的地理位置,使地球南北极产生许多奇异的自然现象。在极区高空大气中,飘忽不定的“等离子体云块”常常对人类通讯、导航、航天系统等造成危害。一个由中国极地研究中心领衔的国际研究团队,经过4年研究,首次揭开了“等离子体云块”的神秘面纱。

美国《科学》杂志29日在线发表了这一研究的相关论文。中国极地研究中心主任杨惠根研究员表示,这项科研成果沉淀自我国近30年极地考察的精华,将为极区电离层建模和空间环境天气预报提供重要物理依据。

据论文作者、中国极地研究中心极区高空大气物理学研究室副主任张清和介绍,极区是地球开向太空的天然窗口,地球磁力线在极区高度汇聚并几近垂直向太空开放,“太阳风”与地球磁层相互作用而引起的“等离子体云块”是极区高层大气中常见的物理现象。

尺度从几百到几千公里不等的“等离子体云块”会引发极端空间天气环境,使人类的无线通讯和卫星—地面间通讯中断,这会直接影响近地飞行器和低轨卫星等的正常运行,甚至威胁航天员生命安全。研究“等离子体云块”如何形成和演化是国际空间天气领域中重要的课题之一。

自2009年起,张清和等4位专家联合英美等国多位雷达研究学者组建了国际研究团队,对其展开深入研究。

4年间,团队从数十年的观测数据中挑选出200多个灾害性空间天气事件进行深入分析,并开展计算机模拟实验。令人惊喜的是,研究团队首次直接观测到了2011年9月26日一次强磁暴袭扰地球期间,极区电离层“等离子体云块”的完整演化过程。经过进一步研究,发现了“磁重联”在云块形成演化过程中重要的调制作用。

所谓“磁重联”,是指当两条磁极方向相反的磁力线无限接近的一瞬间,两条磁力线开始“重新联结”:同时从中断开,并联结成两条新的磁力线一条带着太阳风暴的等离子体飞向浩渺的太空。另一条则如同拉满的橡皮筋,缩向地球。它所携带的高能粒子“撞”进地球南北两极的大气层,形成美丽的极光。

张清和介绍,研究团队还发现了“夜侧磁重联”在等离子体云块演化过程中扮演着重要的“开关”角色。当“夜侧磁重联”发生时,携带云块运动的开放磁力线因重联而闭合,相当于“开关”打开;当“夜侧磁重联”停止时,“开关”关闭,等离子云块就在这一过程中形成和消失。

该研究得到了国家自然科学基金委、科技部、国家海洋局等的基金资助。

进口软管
北京布料
银杏园位置交通图-南充
推荐阅读
图文聚焦