Исследователи выявили удивительный факт: атмосферное явление, известное как внезапное стратосферное потепление, способно изменять структуру и яркость «ночного свечения» на высотах свыше 70 километров. Это загадочное сияние, делающее небо светящимся даже в темноте, стало объектом масштабного изучения с применением спутниковых систем и наземных обсерваторий. Новые данные демонстрируют, как стремительное потепление в стратосфере влияет на верхние слои атмосферы, открывая перспективы для изучения климатических изменений. Мониторинг свечения также помогает совершенствовать методы прогнозирования космической погоды, что крайне важно для успешных запусков спутников и безопасности космических миссий. Работа выполнена при поддержке гранта Российского научного фонда (РНФ).
Тайны атмосферного сияния
«Ночное свечение» — уникальный феномен, возникающий благодаря взаимодействию космических лучей с частицами азота, кислорода, натрия и гидроксил-ионов в верхних слоях атмосферы. Изучение этого явления позволяет ученым раскрывать механизмы влияния солнечной активности на климат, а также отслеживать динамику воздушных потоков в условиях меняющихся температур. Каждое новое открытие в этой области становится важным шагом на пути к пониманию глобальных атмосферных процессов.
Сила стратосферных аномалий
Особый интерес исследователей вызывают внезапные стратосферные потепления — динамичные процессы, при которых температура на высоте 30+ километров повышается на десятки градусов за считанные дни. В Северном полушарии они случаются каждые 1,5 года, а в Южном — раз в несколько десятилетий, сохраняясь до трех недель. Эти события не только смещают слои атмосферного свечения, но и уменьшают их яркость, создавая вызовы для наземных наблюдений. Преодоление этих трудностей открывает новые горизонты в изучении космической погоды и разработке технологий будущего!
Ученые Института солнечно-земной физики СО РАН (Иркутск) в коллаборации с исследователями из Якутска и Томска совершили прорыв в изучении атмосферных явлений! Они раскрыли, как внезапные стратосферные потепления воздействуют на завораживающее свечение неба над Сибирью. Этот регион стал идеальной природной лабораторией — уникальная частота климатических аномалий здесь сочетается с малоизученностью их влияния на атмосферное сияние.
Для захвата динамики процессов ученые задействовали целый арсенал высокотехнологичных инструментов. Вблизи поселка Торы в Бурятии загадочные зеленые оттенки на высотах 90–100 км фиксировал интерферометр Фабри-Перо. Одновременно якутский спектрограф Shamrock улавливал инфракрасное свечение гидроксильных слоев на 80–85 км. Космическую поддержку обеспечил спутник NASA TIMED, чей радиометр SABER создал глобальную карту температурных и химических изменений в атмосфере.
Синтезировав данные с Земли и орбиты, исследователи впервые проследили 15-дневную трансформацию атмосферы до и после 17 климатических событий. На высотах 40–110 км они обнаружили удивительный «танец» свечения — зеленые всполохи атомарного кислорода перед пиком потепления нарастают, но внезапно затихают в его кульминации. Спутниковые снимки раскрыли причину: кислородные слои сжимаются и опускаются, а после события стремительно взмывают выше исходного уровня, тогда как гидроксильные «облака» задерживаются в нижних слоях.
Этот атмосферный балет оказался частью грандиозного природного спектакля! Вертикальные и горизонтальные ветра заставляют воздушные массы ритмично расширяться и сжиматься, создавая эффект «дыхания» атмосферы. Каждое такое движение вдохновенно меняет интенсивность свечения и температурные паттерны, превращая небо Сибири в гигантскую световую инсталляцию. Открытие не только приближает нас к пониманию климатических загадок, но и дарит новые инструменты для прогнозирования космической погоды!
Новые исследования демонстрируют, что внезапные стратосферные потепления влияют на верхние слои атмосферы удивительно многогранно. Они генерируют волновые явления, которые буквально «оживляют» воздушные массы на высотах около 100 км, динамично меняя температуру и интенсивность свечения атмосферных слоёв. Эти переливы красок в ночном небе не только завораживают, но и служат индикатором климатических трансформаций, делая их изучение важным элементом в борьбе с глобальным потеплением. Более того, анализ верхних слоёв открывает возможности для точного прогнозирования космической погоды — ключевого фактора при планировании космических миссий и запуске спутников.
«Полученные данные кардинально меняют наше представление о связи стратосферных процессов с атмосферой в целом. Это настоящий прорыв для создания надёжных моделей космической погоды! Следующим этапом станет изучение планетарного масштаба взаимодействий между разными слоями атмосферы», — делится вдохновляющими планами Ольга Зоркальцева, кандидат физико-математических наук, старший научный сотрудник Института солнечно-земной физики СО РАН, чьи исследования поддержаны грантом РНФ.
Учёные подчёркивают, что каждый новый факт о «дыхании» атмосферы приближает нас к пониманию климатических механизмов. Яркие открытия в этой области уже сегодня находят практическое применение — от усовершенствования спутниковых технологий до разработки стратегий экологической адаптации, открывая перспективы для гармоничного взаимодействия человека с природой.
Источник: indicator.ru
