趣味探索还记得2011年3月11日日出在日本本州东海岸附近的9.0级大地震吗？随后，长达23米的海啸涌向日本东海岸，给日本数万民众带来了难忘的灾难。
有报道称，直接造成人员伤亡超20000，财产损失更是多得无从估算，还导致了全世界最大核电站福岛核电站爆炸。后来，这次地震被科学评定为，自地震记录以来全球“第五高”地震。然而今年3月，发表在《太空天气》上一篇新研究发现，2011年日本9.0级大地震不仅让大地剧烈颤抖，引发海洋波澜，给日本带来巨大影响，同时还对太空边缘造成了不小影响，产生了所谓的“太空涟漪”，因为大地震和海啸将气压波传送到地球大气最上层，导致太空边缘环境改变。9.0级大地震相当于一次太阳耀斑事件，完全可以模仿太空天气。
太空边缘发生变化对人类带来哪些影响？经过十多年的研究，美国研究人员发现，大地震和超级海啸对电离层影响可能比以前想象的要大得多。在电离层中，气压波会扰乱轨道卫星无线电信号，比如GPS信号，就像太阳耀斑干扰卫星无线电通信一样，搞不好直接切断轨道卫星与地面通信。不过庆幸的是，电离层改变不会直接给地球生命带来安全威胁。
2011年，日本9.0级地震后，美国科罗拉多州博尔德大学大气研究公司（UCAR）科学家周敏扬和同事随即使用轨道卫星和地面GPS接收机对日本上空电离层进行了观测，果不出所料，电离层发生了巨大变化，导致轨道卫星与地面无线电通讯出现问题。为什么会这样？论文指出，海啸被高山、岛屿和山脊等多种地形所反射，产生多个同心海啸波，它们在太平洋上空来回跳跃，改变日本上空电离层，导致GPS通信受阻46小时。
科学家原以为，只有当太阳出现耀斑时，爆发出来的高能粒子才会严重干扰地球电离层，比如，太阳耀斑释放紫外线和X射线沐浴在地球大气层顶部，使电离波在电离层中荡漾。没想到地表大地震海啸对电离层影响竟是相同的，尤其是海啸，产生气压波对电离层干扰会持续数天，并且由于反射而变得非常复杂，导致夜间GPS卫星信号一直在“闪烁”，足以使地面GPS设备完全失效。
周敏扬发现，日本9.0级地震和海啸对电离层造成影响和X级太阳耀斑相当。当2020年到来后，我们太阳活动出现了最小值，太阳耀斑出现次数变得越来越少，太强度也越来越弱。尽管太阳耀斑几乎没有了，但是地球表面却有大地震和海啸，几乎模仿了太空天气事件。所以了解地震和海啸如何影响高层大气，导致空间环境发生变化，这比以往任何时候都更重要。
日本岛虽面积不算太大，但不幸位于地球地震活跃带，即环太平火山带，出现地震和火山成为一件常事，因为欧亚板块，太平洋板块和北美洲板块三大板块正在日本岛附近俯冲。这导致日本地震学家悲观预测，日本岛东南方向的太平洋海沟附近将会出现9.1级大地震，或者日本北海道东方向千岛也可能出现9级以上地震，或许到时会引起近30米海啸。
东京大学地震研究所教授佐竹健治今年4月21日表示，当出现这种级别地震和海啸时，日本海岸边防御堤根本没有多大用处，唯一救人办法就是提前搬迁。然而棘手问题来了，居住海岸边数百万人搬到哪里去呢？要知道日本是世界上人口最密集国家之一，每平方公里居住347.8人，除去火山，能居住面积本来就不足。有趣的科学探索内容请关注唯一微信公众号：有趣探索
