原文 : https://edition.cnn.com/2018/09/25/world/wwii-bomb-raids-ionosphere-space/index.html
二次大戰大規模轟炸在地表留下深刻且明顯的傷痕, 最近有項研究發現, 炸彈的衝擊波也會到達大氣邊緣. 這些衝擊波實際上減弱了稱之為電離層的大氣最外層.
研究人員最近分析了英國斯勞 (Slough) 附近迪頓公園 (Ditton Park) 無線電研究站裡面的日常紀錄而有這項發現, 那裡有 1933 年到 1996 年的日常量測記錄. 根據週二在 Annales Geophysicae 雜誌所發表的研究報告 "這是世界上連續量測電離層的最長紀錄".
研究學者, 雷丁大學 (University of Reading) 空間及大氣物理教授克里斯.史考特 (Chris Scott) 表示, "當時他們沒有意識到這些 [電離層紀錄] 實際包含了戰爭的特徵".
研究人員決定把重點放在 1943 年到 1945 年, 盟軍及皇家空軍對德國主要城市的轟炸, 而不是戰爭初期的 "倫敦大轟炸 (London Blitz). 因為倫敦轟炸期間為 1940 年 9 月到 1941 年 5 月, 意味著數據很難從太陽照射季節變換對電離層的影響分開來.
而且德國雙引擎飛機比起盟軍四引擎飛機可裝載的炸彈少了很多. 例如德國空軍每架大約裝載 4,440 磅的炸彈. 而盟軍空軍可以裝載像是 "Tall Boy" 和 "Grand Slam" 這類 12,000 及 22,000 磅的炸彈.
盟軍對德國城市的轟炸也更猛烈, 時間更短, 且都是在白天. 研究人員比對了無線電研究站的資料和 152 次盟軍大型轟炸.
電離層是因為太陽輻射碰撞大氣, 使得氣體游離為電子和離子.
研究人員意識到, 炸彈撞擊地球表面所產生的震波, 能夠影響到 621 英里高的電離層. 震波會加熱並減弱電離層, 減少電離層電子的總量. 影響時間會持續到 24 小時. 由於我們對於電離層所知不多, 所以很難說對於人類或地球有甚麼影響.
電離層會受到太陽來至太空的影響, 還有一些像是暴雷雨及其它地球上的自然事件也會. 電離層一直在變化, 這也是為何有許多專案在研究它.
"戰時空襲人為的破壞, 歐洲街道的斷垣殘壁到建設恢復, 可以透過影像來提醒人們" 史考特表示 "而這些炸彈對於地球大氣層所造成的影響, 直到現在我們才知道. 令人驚訝, 我們看到人為震波如何影響到大氣邊緣. 每次空襲所散發出來的能量大約是 300 次雷擊. 這些能量我們能夠量化得知如何影響電離層."
共同研究學者, 雷丁大學歷史學家派屈克.梅爾 (Partick Major) 表示 "我們在這些資料進行科學偵探的工作, 不僅看到地面上所發生的事, 還可以看到炸彈對於太空邊緣的影響".
這也可以解釋為何空襲投彈飛機會損壞, 即使飛於避免震波安全建議高度之上. 因為這些地面所造成的震波還是很強大.
"居民回想起空襲, 空中爆炸所散發出來的壓力波, 窗子和門會連同鉸練一起被吹走" 梅爾表示 "傳說用濕毛巾包著臉, 可以避免因震波導致肺部塌陷, 也可以讓災民不受外界影響. 這些強大力量的攻擊, 除了提供科學家衡量地面所造成的破壞, 還有地球上空數百公里的影響".
研究結果可以幫助科學家更了解地球事件對於電離層的影響.
"因為我們知道爆炸的能量, 讓我們可以實際量化評估, 多少能量可以讓電離層變暖" 史考特表示, 這可以運用在地震能量波, 火山甚至於暴雷雨. 美國太空總署正在進行的黃金 Gold) 及圖標 (Icon) 任務, 就是在研究電離層.
近太空環境非常重要, 因為這裡是人類通訊科技的關鍵基礎, 像是衛星所提供全球定位系統 (GPS) 的訊息, 協助船隻飛機導引的雷達信號.
"黃金任務 (NASA's Global-scale Observations of the Limb and Disk, GOLD), 是要尋求了解某個地區有哪些因素, 讓地面低層大氣天氣, 和來至於地球磁場對於太陽活動的干擾之交互作用" 美國太空總署在任務的聲明中表示 "得到的資料訊息, 可以加強天氣的預報進而改善地球生命, 同時也對於太空中衛星和太空人有幫助".
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