Naukowcy odkryli związek między pogodą tutaj na Ziemi a pogodą w kosmosie. Jest to zaskakujące odkrycie, ponieważ jonosfera i dolna atmosfera dzieli setki kilometrów.
Pogoda na Ziemi ma zaskakujący związek z pogodą kosmiczną występującą wysoko w naładowanej elektrycznie górnej atmosferze, znanej jako jonosfera, według nowych wyników z satelitów NASA.
„To odkrycie pomoże poprawić prognozy turbulencji w jonosferze, które mogą zakłócać transmisje radiowe i odbiór sygnałów z globalnego systemu pozycjonowania” - powiedział Thomas Immel z University of California, Berkeley, główny autor artykułu na temat opublikowanych badań 11 sierpnia w Geofizycznych Listach Badawczych.
Naukowcy odkryli, że fale powietrza generowane przez intensywną burzę w Ameryce Południowej, Afryce i Azji Południowo-Wschodniej zmieniają strukturę jonosfery.
Jonosfera jest tworzona przez promieniowanie słoneczne X i światło ultrafioletowe, które rozbijają atomy i cząsteczki w górnej atmosferze, tworząc warstwę naładowanego elektrycznie gazu zwanego plazmą. Najgęstsza część jonosfery tworzy dwa pasma plazmy blisko równika na wysokości prawie 250 mil. Od 20 marca do 20 kwietnia 2002 r. Czujniki na pokładzie NASA Imager for Magnetopause to Aurora Global Exploration (IMAGE) zarejestrowały te pasma, które świecą w świetle ultrafioletowym.
Korzystając ze zdjęć z OBRAZU, zespół odkrył cztery pary jasnych regionów, w których jonosfera była prawie dwa razy gęstsza niż średnia. Trzy jasne pary znajdowały się nad tropikalnymi lasami deszczowymi o dużej aktywności burzowej - dorzecze Amazonki w Ameryce Południowej, dorzecze Konga w Afryce i Indonezja. Czwarta para pojawiła się nad Oceanem Spokojnym. Naukowcy potwierdzili, że burze w trzech regionach tropikalnych lasów deszczowych wytwarzają fale powietrza w naszej atmosferze, korzystając z symulacji komputerowej opracowanej przez National Center for Atmospheric Research, Boulder, Colo., O nazwie Global Scale Wave Model.
Połączenie z pasmami plazmy w jonosferze początkowo zaskoczyło naukowców, ponieważ przypływy z burz nie mogą bezpośrednio wpływać na jonosferę. Gaz w jonosferze jest po prostu zbyt cienki. Grawitacja Ziemi utrzymuje większość atmosfery blisko powierzchni. Burze rozwijają się w niższej atmosferze lub troposferze, która rozciąga się prawie 10 mil ponad równikiem. Gaz w pasmach plazmy jest około 10 miliardów razy mniej gęsty niż w troposferze. Fala musi zderzać się z atomami w atmosferze powyżej, aby się rozprzestrzeniać, ale jonosfera, w której tworzą się pasma plazmy, jest tak cienka, że atomy rzadko się tam zderzają.
Jednak naukowcy odkryli, że pływy mogą wpływać pośrednio na pasma plazmy, modyfikując warstwę atmosfery poniżej pasm, które je kształtują. Poniżej pasm plazmy warstwa jonosfery zwana warstwą E ulega częściowej elektryzacji w ciągu dnia. Ten region tworzy pasma plazmy nad nim, gdy wiatry na dużych wysokościach wieją plazmę w warstwie E w polu magnetycznym Ziemi. Ponieważ plazma jest naładowana elektrycznie, jej ruch po ziemskim polu magnetycznym działa jak generator, tworząc pole elektryczne. To pole elektryczne kształtuje plazmę powyżej na dwa pasma. Wszystko, co zmieniłoby ruch plazmy warstwy E, zmieniłoby również wytwarzane przez nie pola elektryczne, które następnie przekształciłyby pasma plazmy powyżej.
Model fali globalnej skali wskazał, że pływy powinny zrzucić swoją energię w warstwie E około 62 do 75 mil nad Ziemią. To zakłóca prądy plazmy, które zmieniają pola elektryczne i tworzą gęste, jasne strefy w pasmach plazmy powyżej.
„Pojedyncza para jasnych stref nad Oceanem Spokojnym, która nie jest związana z silną burzą, pokazuje, że zakłócenia rozprzestrzeniają się wokół Ziemi, co czyni z tego pierwszy globalny wpływ na pogodę kosmiczną na podstawie zidentyfikowanej pogody na powierzchni” - powiedział Immel. „Wiemy teraz, że dokładne prognozy zaburzeń jonosferycznych muszą uwzględniać ten efekt z tropikalnej pogody”.
„Odkrycie to ma bezpośredni wpływ na pogodę kosmiczną, wskazując cztery sektory na Ziemi, w których burze kosmiczne mogą powodować większe zakłócenia jonosferyczne. Ameryka Północna znajduje się w jednym z tych sektorów, co może pomóc wyjaśnić, dlaczego USA cierpią z powodu wyjątkowo ekstremalnych warunków jonosferycznych podczas zdarzeń kosmicznych ”- powiedział Immel.
Pomiary wykonane przez satelitę NASA Thermosphere Ionosphere Mesosphere Energetics and Dynamics (TIMED) od 20 marca do 20 kwietnia 2002 r. Potwierdziły istnienie stref gęstych w pasmach plazmy. Naukowcy chcą teraz zrozumieć, czy efekt zmienia się wraz z porami roku lub dużymi wydarzeniami, takimi jak huragany.
Badanie zostało sfinansowane przez NASA. National Center for Atmospheric Research jest sponsorowany przez National Science Foundation, Arlington, Va.
W skład zespołu wchodzą Immel, Scott England, Stephen Mende i Harald Frey z University of California, Berkeley; Eiichi Sagawa z National Institute of Information and Communications Technology, Tokio, Japonia; Sid Henderson i Charles Swenson z Utah State University, Logan, Utah; Maura Hagan z National Center for Atmospheric Research High Altitude Observatory, Boulder, Colo .; oraz Larry Paxton z Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory, Laurel, MD.
Oryginalne źródło: NASA News Release
