Teadlased on leidnud seose siin Maa peal ilmastiku ja kosmoses valitseva ilma vahel. See on üllatav avastus, kuna ionosfääri ja alumist atmosfääri eraldavad sajad kilomeetrid.
NASA satelliitide uute tulemuste kohaselt on maakera ilmaga üllatav seos kosmoses ilmastikuga, mis toimub kõrgel elektriliselt laetud ülemises atmosfääris, mida nimetatakse ionosfääriks.
"See avastus aitab parandada ionosfääri turbulentsi prognoose, mis võib häirida raadiosaateid ja signaalide vastuvõtmist globaalsest positsioneerimissüsteemist," ütles Thomas Immel California ülikoolist Berkeley, avaldatud uurimistöö juhtautor. 11. augustil ilmusid geofüüsikalised uurimistöö kirjad.
Teadlased avastasid, et Lõuna-Ameerika, Aafrika ja Kagu-Aasia kohal intensiivse äikesetormi tagajärjel tekkinud loodete õhkkond muutis ionosfääri struktuuri.
Ionosfääri moodustavad päikese röntgenikiirgus ja ultraviolettvalgus, mis lõhustavad aatomid ja molekulid ülemises atmosfääris, moodustades elektrienergiaga laetud gaasi kihi, mida nimetatakse plasmaks. Ionosfääri kõige tihedam osa moodustab peaaegu 250 miili kõrgusel ekvaatori lähedal kaks plasmariba. 20. märtsist kuni 20. aprillini 2002 salvestasid NASA Magnetopause Imageri satelliidil olevad andurid Aurora Global Exploration (IMAGE) satelliidil neid ribasid, mis helendavad ultraviolettvalguses.
IMAGE-i pilte kasutades avastas meeskond neli paari eredaid piirkondi, kus ionosfäär oli keskmiselt kaks korda tihedam. Kolm säravat paari asusid troopiliste vihmametsade kohal, kus oli palju äikest - Lõuna-Ameerika Amazonase bassein, Aafrika Kongo bassein ja Indoneesia. Neljas paar ilmus Vaikse ookeani kohale. Teadlased kinnitasid, et kolme troopilise vihmametsa piirkonna kohal olevad äikesed tekitavad meie atmosfääris loodete tõusulaine, kasutades arvutisimulatsiooni, mille on välja töötanud Riiklik Atmosfääriuuringute Keskus, Boulder, Colorado ja mida nimetatakse globaalse skaalalaine mudeliks.
Ühendus ionosfääri plasmaribadega üllatas teadlasi alguses, sest need äikesetormid ei saa ionosfääri otseselt mõjutada. Gaas ionosfääris on lihtsalt liiga õhuke. Maa gravitatsioon hoiab suurema osa atmosfäärist pinna lähedal. Äike tekib madalamas atmosfääris ehk troposfääris, mis ulatub ekvaatorist peaaegu 10 miili kõrgusele. Gaas plasmaribades on umbes 10 miljard korda tihedam kui troposfääris. Loode peab levima ülaltoodud atmosfääri aatomitega, kuid ionosfäär, kus plasmaribad moodustavad, on nii õhukesed, aatomid põrkuvad seal harva.
Teadlased avastasid aga, et looded võivad plasmaribasid mõjutada kaudselt, muutes atmosfääri kihti ribade all, mis neid kujundab. Plasma ribade all elektrifitseerub päeva jooksul osaliselt ionosfääri kiht, mida nimetatakse E-kihiks. See piirkond loob sellest kõrgemad plasmaribad, kui kõrgmäestiku tuuled puhuvad E-kihis plasma läbi Maa magnetvälja. Kuna plasma on elektriliselt laetud, toimib selle liikumine üle Maa magnetvälja generaatorina, luues elektrivälja. See elektriväli kujundab ülaltoodud plasma kaheks ribaks. Kõik, mis muudaks E-kihi plasma liikumist, muudaks ka nende tekitatavaid elektrivälju, mis muudaksid seejärel ülaltoodud plasmaribad ümber.
Globaalse skaalalaine mudel näitas, et loodete energia peaks olema E-kihis umbes 62–75 miili maapinnast kõrgemal. See häirib sealseid plasmavoolusid, mis muudab elektrivälju ja loob ülaltoodud plasmaribades tihedad heledad tsoonid.
"Vaikse ookeani kohal paiknev üksik heledate tsoonide paar, mida ei seostata tugeva äikeseaktiivsusega, näitab, et häiring levib Maa ümber, tehes sellest esimese tuvastatud pinnailmast ilmastiku kosmoseilmadele," ütles Immel. "Me teame nüüd, et täpsed ionosfääri häirete prognoosid peavad seda mõju hõlmama ka troopiliste ilmade korral."
“Sellel avastusel on kosmose ilmastikule viivitamatu mõju, tuues välja neli sektorit Maal, kus kosmetormid võivad tekitada suuremaid ionosfääri häireid. Põhja-Ameerika on ühes neist sektoritest, mis võib aidata selgitada, miks USA kannatab kosmose ilmastikunähtuste ajal ainulaadselt ekstreemsete ionosfääriliste tingimuste käes, “ütles Immel.
NASA satelliidi Termosfäär Ionosfääri Mesosfääri Energeetika ja Dünaamika (TIMED) ajavahemikus 20. märtsist kuni 20. aprillini 2002 tehtud mõõtmised on kinnitanud, et plasmavahemikes on tihedad tsoonid. Nüüd tahavad teadlased mõista, kas mõju muutub aastaaegade või suurte sündmuste, näiteks orkaanide tagajärjel.
Uuringuid rahastas NASA. Riiklikku atmosfääriuuringute keskust toetab Riiklik Teadusfond, Arlington, Va.
Meeskonda kuuluvad Immel, Scott England, Stephen Mende ja Harald Frey California ülikoolist Berkeley; Eiichi Sagawa Tokyos, Jaapanis asuvast Riiklikust Info- ja Kommunikatsioonitehnoloogia Instituudist; Sid Henderson ja Charles Swenson Utah 'osariigi ülikoolist, Logan, Utah; Maura Hagan Riikliku Atmosfääriuuringute Keskuse kõrguse vaatluskeskusest, Boulder, Colo .; ja Larry Paxton Johns Hopkinsi ülikooli rakendusfüüsika laborist, Laurel, Md.
Algne allikas: NASA pressiteade
