地球大气中二氧化碳含量的上升可能会加剧清理我们日益杂乱的轨道太空垃圾外壳的努力。
根据两项新研究，温室气体对高层大气的收缩做出了重大贡献。 这种收缩的假设已经存在了几十年。 现在，这是第一次被真正观察到。
观察到的一些收缩是正常的，并且会反弹； 但科学家表示，二氧化碳的贡献可能是永久性的。
这意味着，由于大气阻力的减少，近地轨道上报废的卫星和其他旧技术可能会保留更长时间，从而使该地区变得混乱，并给新卫星和空间观测带来问题。
“一个后果是卫星将保持更长时间，这很好，因为人们希望他们的卫星保持在地面上，”地球空间科学家 Martin Mlynczak 解释道美国宇航局兰利研究中心。
“但碎片也会停留更长时间，并可能增加卫星和其他有价值的太空物体需要调整路径以避免碰撞的可能性。”
对地球大气层的描述通常将各层设置在特定的高度，但事实是，我们世界周围的气体体积并不是静态的。 它会因各种影响而膨胀和收缩，其中最大的影响可能是太阳。
现在，太阳也不是静止的。 它经过，从高点到低点，然后再回来，大约每 11 年一次。 我们目前正处于自推算开始以来，这一周期于 2019 年 12 月左右开始。上一个周期（第 24 号）即使在太阳活动高峰期也异常减弱，这使得 Mlynczak 和他的同事能够测量大气收缩。
他们的注意力集中在两层上，统称为 MLT：中间层，起始于海拔约 60 公里（37 英里）； 低层热层起始于 90 公里左右。
来自 NASA 的数据定时卫星是一个收集高层大气数据的观测站，为他们提供了从 2002 年到 2021 年近 20 年期间 MLT 的压力和温度信息。
在大气层的一些较低层，二氧化碳通过吸收和重新发射各个方向的红外辐射来产生变暖效应，有效地捕获它的一部分。
然而，在薄得多的 MLT 中，二氧化碳发出的一些红外辐射逃逸到太空中，有效地带走了热量并冷却了高层大气。 二氧化碳含量越高，大气越凉爽。
这种冷却导致平流层收缩。 现在我们可以看到它对中间层和上面的热层也做了同样的事情。 Mlynczak 和他的团队利用 TIMED 的数据发现，MLT 收缩了约 1,333 米（4,373 英尺）。 其中大约 342 米是二氧化碳引起的辐射冷却的结果。
“人们很想看看我们是否能够真正观察到这种对大气的冷却和收缩效应，”姆林扎克 说。
“我们最终在本文中提出了这些观察结果。我们是第一个在全球范围内展示大气层像这样收缩的人。”
考虑到热层延伸到数百公里，342 米可能看起来并不多。 然而，一个9月份发表的论文英国英国南极调查局的物理学家 Ingrid Cnossen 的研究表明，到 2070 年，热层冷却可以使大气阻力减少 33%。
大气阻力有助于卫星和火箭级在任务结束后脱轨。 克诺森发现，到 2070 年，阻力的减少可以将报废太空垃圾的轨道寿命延长 30%。
随着越来越多的卫星被发射到近地轨道，这将成为一个日益严重的问题，而且还看不到真正的缓解措施？ 要么减少卫星数量，要么减少二氧化碳排放量。
“在每个海拔高度，都会出现冷却和收缩，我们将其部分归因于二氧化碳的增加，”姆林扎克 说。 “只要二氧化碳以大致相同的速度增加，我们就可以预期这些温度变化率也将保持恒定，大约每十年半开尔文[冷却]度。”
该研究发表于地球物理研究杂志：大气。
