Уведомления
Авторизуйтесь или зарегистрируйтесь, чтобы оценивать материалы, создавать записи и писать комментарии.
Авторизуясь, вы соглашаетесь с правилами пользования сайтом и даете согласие на обработку персональных данных.
Внезапные стратосферные потепления изменили «ночное свечение» над Сибирью
Ученые обнаружили, что в результате атмосферного явления, называемого внезапным стратосферным потеплением, истончаются и смещаются слои свечения атмосферы на высоте выше 70 километров. Это явление также называют «ночным свечением», потому что из-за него ночное небо никогда не бывает темным. С помощью наземных и спутниковых приборов исследователям удалось зафиксировать, насколько сильно внезапное стратосферное потепление влияет на это свечение. Полученные данные свидетельствуют о сложных взаимосвязях между стратосферой и верхними слоями атмосферы, которые могут отражать последствия климатических изменений. Изучение собственного свечения атмосферы также полезно для прогнозирования космической погоды, которую нужно учитывать при запуске спутников.
Результаты исследования, поддержанного грантом Российского научного фонда (РНФ), опубликованы в журнале Advances in Space Research. Собственное свечение атмосферы — это естественное атмосферное явление, которое можно наблюдать на высотах более 70 километров. Оно возникает из-за того, что космические лучи взаимодействуют с азотом, кислородом, гидроксил-ионами, натрием и другими частицами в атмосфере. Изучая свечение в верхних слоях, ученые пытаются понять, как различные процессы в атмосфере взаимодействуют и влияют друг на друга. Например, как атмосфера реагирует на изменение солнечной активности, или как меняется движение воздушных масс из-за изменения температуры.
Особенно важно знать, какое действие на собственное свечение атмосферы оказывают внезапные стратосферные потепления — мощные явления, во время которых температура на высоте более 30 километров увеличивается на десятки градусов всего за несколько дней. Такие потепления происходят примерно раз в полтора года в Северном полушарии и раз в 20–30 лет в Южном полушарии и длятся в среднем 2–3 недели. Внезапные стратосферные потепления могут истончать и смещать слои собственного свечения атмосферы и снижать яркость их свечения. Из-за этого их становится трудно обнаружить с помощью наземных приборов, что усложняет изучение верхних слоев атмосферы и прогнозирование космической погоды.
Ученые из Института солнечно-земной физики СО РАН (Иркутск) совместно с коллегами из Института космофизических исследований и аэрономии СО РАН (Якутск) и Института оптики атмосферы СО РАН (Томск) исследовали, как внезапные стратосферные потепления влияют на свечение воздуха над Сибирью. Этот регион авторы выбрали потому, что здесь такие потепления возникают особенно часто, но их влияние на атмосферное свечение остается недостаточно изученным. Для наблюдений специалисты использовали сразу несколько приборов.
Один из них — интерферометр Фабри-Перо, расположенный в геофизической обсерватории недалеко от поселка Торы в Бурятии. Это устройство анализировало свечение атомарного кислорода в зеленой области видимого спектра на высоте 90–100 километров. Еще один прибор — спектрограф Shamrock, расположенный на станции Маймага в Якутии, — регистрировал свечение гидроксила в инфракрасной области на высоте 80–85 километров. Кроме того, спутник NASA TIMED, находящийся на низкой околоземной орбите, используя радиометр SABER, измерял параметры атмосферы над всем земным шаром, включая температуру и концентрацию атомарного кислорода.
Объединив данные наземных приборов и спутника, ученые проследили, как меняется температура и яркость свечения атмосферы на высотах 40–110 километров во время внезапного стратосферного потепления. Изменения регистрировали в течение 15 дней до и после этого события, и всего исследователи проанализировали 17 эпизодов.
Один из самых интересных эффектов внезапного стратосферного потепления, который наблюдали авторы, — это изменение свечения кислорода на высоте около 95 километров. За несколько дней до пика внезапного стратосферного потепления зеленое свечение, испускаемое атомарным кислородом, усиливается, но в момент максимального потепления оно резко ослабевает.
Спутниковые наблюдения показали: это происходит потому, что слои свечения сначала становятся тоньше и опускаются ниже обычного, а после внезапного потепления снова поднимаются вверх. При этом при подъеме кислородный слой оказывается выше, чем до внезапного стратосферного потепления, а слой свечения гидроксила — наоборот, остается ниже. Такое поведение связано со сжатием и расширением воздуха, вызванным горизонтальными и вертикальными ветрами, из-за которых слои свечения «дышат» вместе с атмосферой, меняя свою яркость и температуру.
Эти результаты показывают, что внезапные стратосферные потепления оказывают гораздо более сложное воздействие на верхние слои атмосферы, чем считалось ранее. Они запускают волновые процессы, которые раскачивают воздух на высоте 100 километров, изменяя температуру и яркость слоев свечения. Изменение свечения воздуха в высоких слоях атмосферы зависит от климатических изменений, поэтому их изучение — важная задача для решения проблемы глобального изменения климата. Кроме того, изучение верхней атмосферы имеет практическое применение — прогноз космической погоды, которую необходимо учитывать при запуске спутников.
«Эти результаты дают новое понимание того, как внезапные стратосферные потепления влияют на атмосферу нашей планеты, что важно для прогнозирования космической погоды. В дальнейшем мы планируем изучить, как процессы в стратосфере влияют на всю толщу атмосферы в масштабе планеты», — рассказывает участник проекта, поддержанного грантом РНФ, Ольга Зоркальцева, кандидат физико-математических наук, старший научный сотрудник Института солнечно-земной физики СО РАН.
Telegram 
Дзен 
VK Ученые из Института космических исследований РАН и МФТИ раскрыли химический механизм, объясняющий появление молекул воды на поверхностях астероидов.
Пластичность мозга — его способность перестраиваться под влиянием приходящей информации. Это свойство необходимо для обучения и адаптации. Пластичность особенно высока в детском и юношеском возрасте, она помогает быстро выучить иностранный язык и освоить сложные моторные навыки (например, фигурное катание). Ресурс пластичности есть и у пожилых людей — благодаря альтернативным нейронным сетям они восстанавливаются после травмы или инсульта. Как выясняется, высокая пластичность это не всегда хорошо. Нарушение тонкого баланса между пластичностью и стабильностью может вести к неприятным последствиям, таким как хроническая боль, тиннитус (звон в ушах) и фобии.
Исследователи Санкт-Петербургского государственного университета разработали эффективный способ обнаружения в крови важнейшего биомаркера иммунитета — неоптерина — с помощью нанотехнологий и лазера.
Астрономы недавно проанализировали базу данных о падающих на Землю объектах и пришли к выводу, что два из них прибыли из межзвездного пространства. Известна не только дата, но и место падения каждого из них.
На наземные растения, в основном деревья, приходится 80 процентов всей биомассы Земли, 450 миллиардов тонн сухого углерода и более двух триллионов тонн «живого веса». Поэтому идея сажать новые леса для связывания СО2 из атмосферы долго казалась логичной. Новые данные показали, что реальность заметно сложнее.
«Любить лишь можно только раз», — писал поэт Сергей Есенин, а герои культовых сериалов приходили к выводу, что «настоящая» влюбленность случается в жизни максимум дважды. Однако ни один из этих тезисов не подкреплен научными данными. Американские исследователи подошли к вопросу иначе: опросили более 10 тысяч человек и вывели среднее число сильных влюбленностей, возможных в течение жизни.
Астрономы недавно проанализировали базу данных о падающих на Землю объектах и пришли к выводу, что два из них прибыли из межзвездного пространства. Известна не только дата, но и место падения каждого из них.
Международная команда палеонтологов описала новый вид динозавра размером с крупную современную птицу. Он носил на голове плотный костяной нарост, который эти животные, возможно, использовали для внутривидовых разборок. Находка показывает, что даже мелкие хищники мелового периода могли решать конфликты не только когтями и зубами, но и ударами головой.
Образцы грунта, взятые астронавтами полвека назад, вложили еще один важный кирпич в здание научной картины мира: гипотеза о том, что Земля исходно была сухой, не стыкуется с фактами. Похоже, идею о невозможности сохранения большого количества воды на «теплых» планетах придется пересмотреть.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно