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气候变化安邦 陈小鲁影响天文观测

天文学与空间 2022-03-18 00:01:17

科隆大学 气象学家强调,在建造新望远镜时必须考虑到气候变化

学分:科隆大学苏珊·克鲁威尔 与全球变暖相关的气候变化会影响天文观测

这是科隆大学科学家参与的一项研究的结果

国际研究小组在智利阿塔卡马沙漠巴拉那的超大型望远镜(VLT)上研究了一系列气候参数,欧洲南方天文台在那里操作望远镜

除此之外,该小组还评估了几十年间气温、风速和风向以及大气中水蒸气含量的数据

这揭示了气温高于世界平均水平的增加,以及由于空气湍流造成的图像模糊的增加——所谓的“看见”

这项名为“气候变化对天文观测的影响”的研究发表在最新一期的《自然天文学》上,可以在网上查看

它的结果不仅对天文学家调整他们的观测以适应不断变化的环境条件很重要,而且在规划新的大型望远镜时也必须考虑到这一点,比如目前正在帕拉纳尔附近建造的超大型望远镜

科隆的科学家教授

地球物理和气象研究所的苏珊·克鲁尔和克里斯托弗·博姆参与了这项研究

过去,他们已经在合作研究中心1211“地球——干旱极限下的进化”的框架内,在望远镜所在地探索了过去、现在和未来气候的各个方面

“这篇文章的第一作者是海德堡马克斯·普朗克天文学研究所的福斯廷·坎塔卢贝

研究人员调查了气候变化对天文学的影响程度,尤其是观测质量

该小组关注智利北部的帕拉纳尔天文台,因为它有一系列记录当地气象条件的环境传感器

这些测量在过去30年里在一个基本上未被触及的地方产生了最全面的数据集之一

VLT四个望远镜单元中的三个在夜间观察

信用:股票期权

Hüdepohl(阿塔卡马照片

com) 基于这个数据集,天文学家、气候研究人员、大气科学家和气象学家联合起来,确定在天文观测质量中起作用的重要气象参数

这些数据使他们能够分析三十多年的长期趋势,以确定气候变化对未来观测的影响

通过四个例子,他们展示了气候变化是如何影响或者可能影响未来天文台的运作的

由欧洲股票期权制运作的VLT就是一个例子

”数据显示了1

巴拉那天文台近地面温度在过去40年里上升了5℃

这略高于自前工业时代以来1摄氏度的全球平均水平

由于最初的望远镜冷却系统不是为这种温暖的条件设计的,观测质量越来越受到更频繁的湍流的威胁——这是温度上升的结果

因此,在附近地点建造39米的超大型望远镜时,必须考虑到下一个世纪内4摄氏度的预期上升(ICCP气候模拟中最悲观的情况)

特别是,天文学家面临着所谓的“圆顶观测”降低的挑战,这是由于望远镜圆顶内的湍流导致的分辨率降低

研究人员还注意到地面附近空气层的湍流增加,使得图像模糊,因为具有不同折射率的冷空气层和暖空气层交替得更快

然而,将这归因于气候变化是困难的,因为也有结构性变化

与急流相关的对流层上部风切变的增加也导致了所谓的“风驱动晕”

“当大气湍流条件的变化速度超过望远镜控制系统的校正速度时,就会出现这种现象

这限制了仪器的对比能力,并可能限制外行星研究

此外,大气中水蒸气的增加会导致天文信号的减弱

通过他们对宇宙的独特视角,天文学家知道地球上生命的起源是一个复杂的过程,只有在极其罕见的情况下才能实现

我们附近没有第二个地球

因此,9月10日出版的最新一期《自然天文学》致力于气候主题

本期特刊旨在提高天文学家对气候方面的认识,这对天文学家的工作很重要

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