近期，包括我国华北平原在内的北半球很多地方，都经历了历史上少有的6月份极端高温天气，40摄氏度已经成为了一些地区的“家常便饭”。

与此同时，据国内外的有关科学家研究发现，在吸收了今年冲击地球的地磁风暴的能量之后，地球的热层最近发生了近20年气温的峰值，而且这种地球大气层的某些区域温度升高的趋势，极有可能在未来几年持续发生且温度继续上升。这个研究结果所指向的地球热层温度升高的问题，是不是目前北半球温度变得极端异常的主要原因呢？

【资料图】

热层，亦称热成层、热气层或增温层，是地球大气层的一层。它位于中间层之上及散逸层之下，其顶部离地面约800km。

热层的空气由于受太阳短波辐射而处于高度电离的状态，故电离层便存在于本层之中，极光也是在热层顶部发生的。

热层中，气温随高度的增加而升高，其原因一方面是因为热层空气稀薄，空气分子总数少，因此单位体积内的分子热运动的总动能就小，根据理想气体的内能公式E=i/2kT，可知其温度随高度升高而升高。

另一方面，热层空气吸收短波辐射的能力很强，波长小于微米的太阳紫外辐射被该层中的气体分子吸收，而地表和低层大气中的红外辐射被大气层上层部分吸收后，热层成为大气的唯一热源，导致热层空气温度随高度增加而升高。

地球热层温度达到高峰

在超过21年的时间里,科学家们通过红外辐射二氧化碳和一氧化氮分子排放，把热大气层、电离层、中间层、能量学和动力学卫星收集的数据转换为热大气层气候指数（TCI）进行研究。结果表明，TCI值在今年在3月10日大幅上升,最高达到2400亿瓦 特。而上一次TCI值这么高是在2003年12月28日发生的。

今年地球热层的温度高峰，是由1月和2月的三次地磁风暴引起的，这是快速移动的磁化等离子体引发的对地球磁场的主要扰动。而地磁风暴的产生，源于太阳的日冕物质抛射。

这些“风暴”将携带的能量储存在地球大气层的热层中，一方面使该部分大气层升温，同时大气层吸收的能量又会使其中的一氧化氮和二氧化碳的红外辐射水平增加。通常情况下,“风暴”冷却后的红外辐射会使热层降温，但是当风暴再次出现时,温度又会保持在很高的水平。

自从热层温度高峰出现以后，在3月下旬和4月下旬又有两次强烈的地磁风暴袭击了我们的星球，其中3月份发生的这次，是6年来出现的最强大的太阳风暴袭击地球事件。

地球热层温度升高的影响

大家知道，太阳活动周期呈现11年的周期性变化规律，在太阳活动的极大期，地磁风暴变得更加频繁和激烈，而太阳活跃程度的一个表征现象，就是由太阳表面的黑子数量以及等离子圈（日珥）等显现出来，这些黑子和等离子圈就像“吐泡泡”一样，把无数的高强度带电粒子向宇宙空间抛射出去。

因此，地球大气层的热层，同样也遵循11年的周期。据科学家们介绍，热层温度升高所带来的最明显影响，就是对太空中的人造卫星运行产生威胁。

这是因为随着热层温度的升高，热层的范围也在不断地扩大，这将导致所有卫星和空间碎片的空气动力阻力增加，阻力增加以后会使卫星和太空碎片更接近地球，从而将增大卫星相互碰撞、完全脱离轨道或者坠落的几率，就像2022年2月份所发生的SpaceX公司星链卫星遭受地磁风暴轰击而坠落的那样。

在必要时，虽然卫星运营商可以通过将其航天器置于较高的轨道上来避免这些问题,但由于空间天气的不可预测性,因此很难知道何时需要采取这样的操作,往往等到发现时已经为时已晚。

近期地球极端高温的出现与热层温度升高有关吗？

从理论上讲，近期地球极端高温的出现与热层温度升高可能有一定的关系。因为热层是地球大气层中的一层，温度随着高度的增加而升高。而近期地球极端高温的出现，其中一个可能的原因，是由于大气中温室气体浓度增加导致大气对太阳辐射的吸收增加，从而使地表温度升高。同时，温室气体还会影响大气中的热量传递过程，从而导致气温分布的不均匀，加剧极端高温事件的发生。

但是，究竟这种影响程度能有多大，目前科学界还没有统一的结论。因为太阳活动的周期是以11年左右为一个循环的，由太阳所引发的强烈太阳风暴也会呈现一定的周期规律性，但地球表面的温度，并没有11年周期的这种规律，这是一个方面。

同时，太阳风暴所携带的只是高能的带电粒子，它会与地球大气层以及地球磁场发生相互作用，从而引发地磁暴，受此影响最深的还是在近地轨道上运行的各种航天器，以及地表的通讯、电力系统，并不会直接影响到地球大气层的温度。

据先前科学家们的研究，即使是在太阳活跃的极大期，其释放的能量水平，也仅仅比正常水平高出千分之一，折算成温度的话，顶多让地球表面的温度升高摄氏度，所以近期地球极端高温的出现，与大气层热层温度的升高并没有直接的线性联系。