Vědci našli spojení mezi počasím na Zemi a počasím ve vesmíru. To je překvapivý objev, protože ionosféra a spodní atmosféra jsou odděleny stovkami kilometrů.
Počasí na Zemi má překvapivé spojení s kosmickým počasím vyskytujícím se vysoko v elektricky nabité horní atmosféře, známé jako ionosféra, podle nových výsledků ze satelitů NASA.
"Tento objev pomůže zlepšit předpovědi turbulencí v ionosféře, které mohou narušit rádiové přenosy a příjem signálů z globálního pozičního systému," řekl Thomas Immel z University of California, Berkeley, hlavní autor článku publikovaného výzkumu 11. srpna v Geofyzikálních výzkumných dopisech.
Vědci zjistili, že přílivy vzduchu vytvářeného intenzivní bouřkovou aktivitou v Jižní Americe, Africe a jihovýchodní Asii mění strukturu ionosféry.
Ionosféra je tvořena slunečními rentgenovými paprsky a ultrafialovým světlem, které rozbíjejí atomy a molekuly v horní atmosféře a vytvářejí vrstvu elektricky nabitého plynu známého jako plazma. Nejhustší část ionosféry tvoří dva pruhy plazmy blízko rovníku ve výšce téměř 250 mil. Od 20. března do 20. dubna 2002 tyto senzory na palubě NASA Imager pro magnetopauzu a Aurora Global Exploration (IMAGE) zaznamenaly tato pásma, která zářila v ultrafialovém světle.
S využitím obrázků z IMAGE tým objevil čtyři páry světlých oblastí, kde ionosféra byla téměř dvakrát tak hustá jako průměr. Tři světlé páry byly umístěny nad tropickými deštnými pralesy se spoustou bouřkových aktivit - povodí Amazonky v Jižní Americe, povodí Konga v Africe a Indonésie. Přes Tichý oceán se objevil čtvrtý pár. Vědci potvrdili, že bouřky nad třemi tropickými deštnými pralesy produkují přílivy vzduchu v naší atmosféře pomocí počítačové simulace vyvinuté Národním střediskem pro výzkum atmosféry, Boulder, Colo., Zvané Globální měřítko vlnového modelu.
Spojení s plazmovými pásy v ionosféře vědci zpočátku překvapilo, protože tyto přílivy z bouřek nemohou přímo ovlivnit ionosféru. Plyn v ionosféře je prostě příliš tenký. Zemská gravitace udržuje většinu atmosféry blízko povrchu. Bouřky se vyvíjejí ve spodní atmosféře neboli troposféře, která se rozprostírá téměř 10 mil nad rovníkem. Plyn v plazmatických pásmech je asi 10 miliardkrát méně hustý než v troposféře. Příliv se musí srážet s atomy v atmosféře výše, aby se šířil, ale ionosféra, kde jsou plazmatické pásy vytvářeny, je tenká, atomy se tam jen zřídka srazí.
Vědci však zjistili, že přílivy mohou nepřímo ovlivnit plazmatické pásy úpravou vrstvy atmosféry pod pruhy, které je formují. Pod plazmovými pásy se během dne částečně elektrifikuje vrstva ionosféry zvaná E-vrstva. Tato oblast vytváří plazmatické pásy nad ní, když vítr ve vysokých nadmořských výškách fouká plazmu ve vrstvě E přes magnetické pole Země. Protože je plazma elektricky nabitá, její pohyb napříč magnetickým polem Země působí jako generátor a vytváří elektrické pole. Toto elektrické pole formuje plazmu výše do dvou pásem. Všechno, co by změnilo pohyb plazmy E-vrstvy, by také změnilo elektrická pole, která vytvářejí, což by pak přetvořilo plazmové pásy výše.
Globální model Scale Wave Model naznačil, že přílivy a odlivy by měly vypustit svou energii asi 62 až 75 mil nad zemí v E-vrstvě. Tím dojde k narušení plazmatických proudů, které mění elektrické pole a vytvářejí husté, jasné zóny v plazmatických pásmech výše.
"Jediný pár jasných zón nad Tichým oceánem, který není spojen se silnou bouřkovou aktivitou, ukazuje, že se narušení šíří kolem Země, což je první globální účinek na vesmírné počasí z identifikovaného povrchového počasí," řekl Immel. "Nyní víme, že přesné předpovědi ionosférických poruch musí zahrnout tento účinek z tropického počasí."
„Tento objev má okamžité důsledky pro kosmické počasí a identifikuje čtyři sektory na Zemi, kde mohou bouřky způsobovat větší ionosférické poruchy. Severní Amerika je v jednom z těchto odvětví, což může pomoci vysvětlit, proč USA trpí během událostí ve vesmíru jedinečně extrémními ionosférickými podmínkami, “řekl Immel.
Měření provedená družicí Termosphere Ionosphere Mesosphere Energetics and Dynamics (TIMED) od 20. března do 20. dubna 2002 potvrdila, že v plazmatických pásmech existují husté zóny. Vědci nyní chtějí pochopit, zda se efekt mění s ročními obdobími nebo velkými událostmi, jako jsou hurikány.
Výzkum byl financován NASA. Národní středisko pro výzkum atmosféry je sponzorováno Národní vědeckou nadací, Arlington, Va.
Tým zahrnuje Immel, Scott England, Stephen Mende a Harald Frey z University of California, Berkeley; Eiichi Sagawa z Národního institutu informačních a komunikačních technologií, Tokio, Japonsko; Sid Henderson a Charles Swenson ze státní univerzity v Utahu, Logan, Utah; Maura Hagan z Národního centra pro výzkum atmosféry ve vysokých nadmořských výškách, Boulder, Colo .; a Larry Paxton z Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory, Laurel, Md.
Původní zdroj: NASA News Release
