@ 2018.10.01 , 13:00

二战时大规模轰炸削弱了大气电离层

二战时大规模轰炸削弱了大气电离层

盟军在第二次世界大战中投下的炸弹数量足以产生冲击波,震荡天穹,削弱地球大气的电离层。

电离层是从离地面约50公里开始一直伸展到约1000公里高度的地球高层大气空域,其中存在相当多的自由电子和离子,能使无线电波改变传播速度,发生折射、反射和散射,产生极化面的旋转并受到不同程度的吸收。世界各地的科学家已经采取定期测量的手段来追踪这些颗粒随着时间推移的浓度变化。

来自英国雷丁大学的历史学家和气象学家决定挖掘1943年至1945年在英国斯劳附近的无线电研究站的旧记录。他们将这些数据与第二次世界大战期间法国和德国各城市遭遇的重大轰炸袭击的时间和日期联系起来。

他们发现,在这些袭击之后,电离层的临界频率下降了。它是反射无线电波频率的测量值,减少量代表电离层中的电子数量的下降。

人们相信冲击波会发出能量的涟漪,加热电离层,赋予电子逃逸动能。该结果发表在Annales Geophysicae。

“看到人造爆炸造成的涟漪如何影响到最外层的天空,真是令人惊讶。每次空袭都释放出至少相当于300次雷击的能量。所涉及的绝对能量使我们能够量化地球表面事件会如何影响电离层。”该论文的共同作者、空间与大气物理学教授克里斯·斯科特说。

太阳耀斑或简易炸药?

电离层也受到太阳辐射的影响。来自太阳耀斑的强大爆炸可能会干扰3MHz至30MHz的高频通信频率,导致GPS系统、射电望远镜和一些预警雷达停摆。

研究人员只采用最大规模的轰炸记录,以确保排除太阳辐射造成的干扰。

盟军飞机携带的弹药比德国空军的飞机重四倍。其中特别是英国皇家空军满负载携带的炸药量,高达10000公斤,被昵称为“十吨重的苔丝”。

“参与轰炸任务的空勤人员报告说,尽管飞出了建议的高度,飞机依然会受到冲击波的破坏,”论文的共同作者、历史学教授帕特里克·梅杰说。“遭到空袭的居民经常回忆起空中爆炸时的压力波向内击飞窗户和门。为了在受到波及时活下去,有这一种说法,将湿毛巾包裹在脸部周围可能会使庇护所中的人免于因冲击而使肺部塌陷。”

两人也不确定在这些轰炸中无线电通信会受到什么样的影响。他们希望公众能够协助他们将古老的数据数字化,这样他们就能计算出干扰电离层所需的最小当量。

“由于战时的空袭,整个欧洲都是一片瓦砾,这是对人类自身破坏力最为直接的警示性画面。但它们对大气层中的影响直到现在才得以被揭示。”斯科特说。

本文译自 theregister,由译者 majer 基于创作共用协议(BY-NC)发布。


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