低層大氣中會(huì)出現(xiàn)強(qiáng)烈熱帶氣旋臺(tái)風(fēng),高層大氣中是否也會(huì)出現(xiàn)“臺(tái)風(fēng)”?近日,我國(guó)空間物理學(xué)家、山東大學(xué)空間科學(xué)研究院張清和教授率領(lǐng)的國(guó)際研究團(tuán)隊(duì),首次在北極上空發(fā)現(xiàn)了類(lèi)似臺(tái)風(fēng)的“太空臺(tái)風(fēng)”。這一最新研究成果被《自然·通訊》在線發(fā)表,并被《自然》選為研究亮點(diǎn)。
“太空臺(tái)風(fēng)”是如何被發(fā)現(xiàn)的?這一發(fā)現(xiàn)有何科學(xué)價(jià)值?對(duì)人類(lèi)有何影響?記者3月4日就以上問(wèn)題采訪了張清和教授。
記者:你們是如何找到“太空臺(tái)風(fēng)”蹤跡的?
張清和:我們團(tuán)隊(duì)長(zhǎng)期從事極區(qū)空間物理學(xué)研究,在極光等空間物理現(xiàn)象研究上積累了豐富的經(jīng)驗(yàn)和數(shù)據(jù),并熟練掌握了如何利用眾多“利器”,其中包括月球軌道衛(wèi)星、電離層衛(wèi)星和我國(guó)南北極地面臺(tái)站等。發(fā)生在2014年8月20日北極磁極點(diǎn)附近類(lèi)似臺(tái)風(fēng)氣旋狀、寬度超過(guò)1000公里的極光亮斑引起了我們的注意。眾所周知,極光大都發(fā)生在緯度較低的極光橢圓內(nèi),磁極點(diǎn)附近的極蓋區(qū)通常不會(huì)有明顯的極光。而這次亮度比極光橢圓內(nèi)的極光還強(qiáng),可以肯定不是人們?nèi)粘R?jiàn)到的極光。
對(duì)此,我們與國(guó)內(nèi)外學(xué)者合作,利用先進(jìn)的觀測(cè)設(shè)備和計(jì)算機(jī)數(shù)值模擬展開(kāi)了系統(tǒng)研究。我們發(fā)現(xiàn)這一現(xiàn)象具有與臺(tái)風(fēng)非常類(lèi)似的特征,包括圓形的等離子體對(duì)流和速度為零的“臺(tái)風(fēng)眼”、圓形的磁場(chǎng)擾動(dòng)、強(qiáng)電子“雨”等。因此,我們將這一新觀察到的現(xiàn)象命名為“太空臺(tái)風(fēng)”。
記者:“太空臺(tái)風(fēng)”與低層大氣的臺(tái)風(fēng)在形成上有何不同?
張清和:低層大氣的臺(tái)風(fēng)現(xiàn)象源于下方的驅(qū)動(dòng)(熱帶海洋上方潮濕空氣上升造成的潛熱通量),“太空臺(tái)風(fēng)”則源于極端平靜的星際條件下太陽(yáng)風(fēng)與磁層的相互作用,它可能是宇宙中有等離子體和固有磁場(chǎng)星體的普遍現(xiàn)象。
記者:發(fā)現(xiàn)“太空臺(tái)風(fēng)”有哪些科學(xué)意義?
張清和:這一研究表明,在極端平靜地磁條件下,極區(qū)仍可能存在堪比超級(jí)磁暴活動(dòng)時(shí)的局地劇烈地磁擾動(dòng)和能量注入現(xiàn)象,這更新了人們對(duì)太陽(yáng)風(fēng)-磁層-電離層耦合過(guò)程的認(rèn)識(shí)。
記者:“太空臺(tái)風(fēng)”對(duì)人類(lèi)有何影響?
張清和:一方面,“太空臺(tái)風(fēng)”造成的極端空間天氣環(huán)境,可能直接影響相關(guān)區(qū)域的衛(wèi)星和火箭的正常運(yùn)行,也能給相關(guān)航線的飛機(jī)乘客帶來(lái)較大輻射劑量。
另一方面,“太空臺(tái)風(fēng)”也將直接影響相關(guān)區(qū)域的衛(wèi)星通信、導(dǎo)航和超視距雷達(dá)探測(cè)等,造成信號(hào)的劇烈擾動(dòng),甚至丟失。
(據(jù)新華社3.4訊)