ESA bada wpływ Słońca na klimat na Ziemi

Meteorolodzy nie będą mogli dłużej traktować Ziemi jako odizolowanego układu. Tak długoterminowe jak i codzienne zmiany pogody wskazują na jej związek z aktywnością słoneczną. Dlatego naukowcy intensywnie badają naturę tego związku. Trzy sondy kosmiczne Europejskiej Agencji Kosmicznej (ESA) - SOHO, Cluster, Ulysses - dostarczyły danych, które pozwalają badać wpływ aktywności słonecznej na ziemski klimat. Te badania to pierwszy krok na drodze do stworzenia nowego typu prognozy pogody - kosmicznych wiadomości pogodowych.

Aby Słonce mogło wywoływać zmiany w ziemskiej pogodzie samo musi się też jakoś zmieniać. Jednakże w zakresie fal widzialnych Słońce pozostaje nadzwyczaj niezmienne. Dane satelitarne pokazały, że dramatyczne zmiany Słońca zachodzą poza tym wąskim zakresem. Dla przykładu, Słońce emituje zmieniający się 'wiatr' cząstek naładowanych; zmienia się również uwalniane przez Słońce a niewidzialne dla nas promieniowanie ultrafioletowe. Zmienność Słońca spowodowana jest zmiennym zachowaniem słonecznego pola magnetycznego. Magnetyczne zachowanie Słońca zmienia się w cyklu 11-letnim przechodząc od 'słonecznego minimum' do 'słonecznego maksimum'. W szczycie cyklu (ostatni miał miejsce w zeszłym roku) wiatr słoneczny jest bardzo burzliwy, ponieważ eksplozje na powierzchni Słońca wyrzucają cząsteczki ze wzmożoną intensywnością. Energia uwolniona w czasie takich eksplozji może być 66 miliardów razy większa od energii wyzwolonej przy zrzuceniu bomby na Hiroshimę. Te procesy mogą być również źródłem zmiennej emisji w ultrafiolecie.

Słoneczna flota statków ESA uważnie obserwuje te procesy z kilkunastu punktów w kosmosie. Podmuchy słonecznego wiatru uderzają w pole magnetyczne Ziemi. Kwartet satelitów ESA - Cluster - śledzi te efekty blisko Ziemi, podczas gdy Ulysses patroluje Słońce na pochylonej orbicie daleko od płaszczyzny wyznaczanej przez planety, aby uzyskać 'globalne' spojrzenie na wiatr słoneczny. Również satelita SOHO (NASA/ESA) ma cały czas "na oku" naszą dzienną gwiazdę.

Naukowcy rozważają trzy mechanizmy, które mogą wytłumaczyć związek między Słońcem a ziemskim klimatem. Po pierwsze, zmienna emisja słonecznego promieniowania ultrafioletowego wpływa na produkcję ozonu w ziemskiej atmosferze zmieniając naszą warstwę ozonową. Po drugie, podmuchy wiatru słonecznego wpływają na elektryczne własności górnych warstw ziemskiej atmosfery, co w jakiś sposób wpływa na stan dolnych warstw. Po trzecie, w czasie słonecznego minimum wiatry słoneczne są słabsze, co pozwala na łatwiejsze przeniknięcie ziemskiej atmosfery przez galaktyczne promieniowanie kosmiczne (ang. skrót GCR). GCR składa się z cząstek, które są cięższe i bardziej energetyczne niż cząstki niesione przez wiatr słoneczny. Naukowcy wierzą, że ruch GRC stwarza warunki sprzyjające formowaniu się chmur na niewielkich wysokościach nad Ziemią. Nieznane jest wciąż znaczenie tych mechanizmów ani to, czy są wzajemnie powiązane. Badania wciąż trwają.

ESA rozważa obecnie rozwój sieci serwisów, które informowałyby o kosmicznej pogodzie. Takie informacje mogłyby uzupełniać klasyczne prognozy pogody. W ich skład wchodziłyby kosmiczne przewidywania pogody, baza danych kosmicznych zdarzeń mających wpływ na pogodę oraz komputerowe modelowanie fizycznych procesów, które może już wkrótce pomogą nam w podjęciu decyzji, gdzie spędzić słoneczne wakacje.

Tajemnicze powiązanie między Słońcem a klimatem na Ziemi
Artystyczna wizja satelity Cluster
Ziemskie pole magnetyczne w zderzeniu z wiatrem słonecznym

10 września 2002
Źródło | oprac. K.Zawada

Liczba odsłon: 1074