นักวิจัยพบความเชื่อมโยงระหว่างสภาพอากาศที่นี่บนโลกและสภาพอากาศในอวกาศ นี่คือการค้นพบที่น่าแปลกใจเพราะบรรยากาศรอบนอกและบรรยากาศชั้นล่างถูกแยกออกจากกันหลายร้อยกิโลเมตร
สภาพอากาศบนโลกมีการเชื่อมต่อที่น่าประหลาดใจกับสภาพอากาศในอวกาศที่เกิดขึ้นสูงในบรรยากาศชั้นบนที่มีประจุไฟฟ้าหรือที่เรียกว่าไอโอโนสเฟียร์ตามผลลัพธ์ใหม่จากดาวเทียมของนาซ่า
“ การค้นพบนี้จะช่วยปรับปรุงการพยากรณ์ความปั่นป่วนในชั้นบรรยากาศไอโอโนสเฟียร์ซึ่งสามารถขัดขวางการส่งสัญญาณวิทยุและการรับสัญญาณจากระบบกำหนดตำแหน่งทั่วโลก” โทมัสอิมเพลลแห่งมหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนียเบิร์กลีย์กล่าว 11 สิงหาคมในจดหมายงานวิจัยธรณีฟิสิกส์
นักวิจัยค้นพบว่ากระแสน้ำในอากาศที่เกิดจากกิจกรรมพายุฝนฟ้าคะนองรุนแรงเหนืออเมริกาใต้แอฟริกาและเอเชียตะวันออกเฉียงใต้กำลังเปลี่ยนแปลงโครงสร้างของบรรยากาศรอบนอก
บรรยากาศรอบนอกนั้นเกิดจากรังสีเอกซ์จากแสงอาทิตย์และแสงอุลตร้าไวโอเลตซึ่งจะแยกอะตอมและโมเลกุลในชั้นบรรยากาศด้านบนทำให้เกิดชั้นของก๊าซที่มีประจุไฟฟ้าซึ่งรู้จักกันในชื่อพลาสมา ส่วนที่หนาแน่นที่สุดของชั้นบรรยากาศเป็นแบบพลาสมาสองแถบใกล้กับเส้นศูนย์สูตรที่ความสูงเกือบ 250 ไมล์ ตั้งแต่วันที่ 20 มีนาคมถึง 20 เมษายน 2545 เซ็นเซอร์บน Imager สำหรับ Magnetopause ไปยังดาวเทียม Aurora Global Exploration (IMAGE) ของ NASA บันทึกวงดนตรีเหล่านี้ซึ่งเรืองแสงในแสงอัลตราไวโอเลต
ด้วยการใช้รูปภาพจาก IMAGE ทีมค้นพบบริเวณที่สว่างสี่คู่ซึ่งบรรยากาศรอบนอกนั้นมีความหนาแน่นเกือบสองเท่าของค่าเฉลี่ย คู่สว่างสามคู่ตั้งอยู่เหนือป่าฝนเขตร้อนที่มีกิจกรรมพายุฝนฟ้าคะนองมากมาย - ลุ่มน้ำอะเมซอนในอเมริกาใต้, อ่างคองโกในแอฟริกาและอินโดนีเซีย คู่ที่สี่ปรากฎเหนือมหาสมุทรแปซิฟิก นักวิจัยยืนยันว่าพายุฝนฟ้าคะนองในพื้นที่ป่าฝนเขตร้อนทั้งสามแห่งนั้นสร้างกระแสของอากาศในชั้นบรรยากาศของเราโดยใช้การจำลองด้วยคอมพิวเตอร์ที่พัฒนาโดยศูนย์วิจัยการบรรยากาศแห่งชาติโบลเดอร์โคโลที่เรียกว่า Global Scale Wave Model
การเชื่อมต่อกับแถบพลาสม่าในบรรยากาศรอบนอกโลกทำให้นักวิทยาศาสตร์ประหลาดใจในตอนแรกเพราะกระแสน้ำจากพายุฝนฟ้าคะนองไม่สามารถส่งผลกระทบต่อบรรยากาศรอบนอกได้โดยตรง ก๊าซในบรรยากาศรอบนอกโลกนั้นบางเกินไป แรงโน้มถ่วงของโลกทำให้บรรยากาศส่วนใหญ่อยู่ใกล้กับพื้นผิว พายุฝนฟ้าคะนองพัฒนาในชั้นบรรยากาศที่ต่ำกว่าหรือโทรโพสเฟียร์ซึ่งขยายออกไปเกือบ 10 ไมล์เหนือเส้นศูนย์สูตร ก๊าซในแถบพลาสมามีความหนาแน่นน้อยกว่าในเขตโทรโพสเฟียร์ประมาณ 10 พันล้านเท่า น้ำขึ้นน้ำลงจะต้องปะทะกับอะตอมในชั้นบรรยากาศด้านบนเพื่อแพร่กระจาย แต่ชั้นบรรยากาศของไอโอโนสเฟียร์ซึ่งเป็นแถบพลาสมาจะบางมากจนแทบไม่ชนกัน
อย่างไรก็ตามนักวิจัยค้นพบกระแสน้ำอาจส่งผลกระทบต่อแถบพลาสมาในทางอ้อมโดยการปรับชั้นบรรยากาศใต้วงที่สร้างรูปร่างเหล่านั้น ด้านล่างแถบพลาสมาชั้นของไอโอสเฟียร์ที่เรียกว่าอีเลเยอร์กลายเป็นพลังงานไฟฟ้าบางส่วนในระหว่างวัน ภูมิภาคนี้สร้างแถบพลาสม่าด้านบนเมื่อลมแรงสูงพัดพลาสมาในอีเลเยอร์ข้ามสนามแม่เหล็กของโลก เนื่องจากพลาสมาถูกประจุด้วยไฟฟ้าการเคลื่อนที่ข้ามสนามแม่เหล็กของโลกจึงทำหน้าที่เหมือนเครื่องกำเนิดไฟฟ้าและสร้างสนามไฟฟ้า สนามไฟฟ้านี้รูปร่างพลาสมาด้านบนเป็นสองวง อะไรก็ตามที่จะเปลี่ยนการเคลื่อนที่ของพลาสมาอีเลเยอร์ก็จะเปลี่ยนสนามไฟฟ้าที่พวกมันสร้างขึ้นซึ่งจะเปลี่ยนรูปร่างของคลื่นพลาสมาข้างบน
Global Scale Wave Model บ่งชี้ว่ากระแสน้ำควรทิ้งพลังงานของพวกมันประมาณ 62 ถึง 75 ไมล์เหนือพื้นโลกในอีเลเยอร์ สิ่งนี้รบกวนกระแสพลาสม่าที่นั่นซึ่งจะเปลี่ยนแปลงสนามไฟฟ้าและสร้างโซนที่หนาแน่นและสว่างในแถบพลาสมาด้านบน
“ โซนสว่างคู่เดียวเหนือมหาสมุทรแปซิฟิกที่ไม่เกี่ยวข้องกับกิจกรรมพายุฝนฟ้าคะนองรุนแรงแสดงให้เห็นว่าการหยุดชะงักกำลังแพร่กระจายไปทั่วโลกทำให้สิ่งนี้เป็นผลกระทบทั่วโลกครั้งแรกต่อสภาพอากาศในอวกาศจากสภาพอากาศบนพื้นผิวที่ถูกระบุ” Immel กล่าว “ ตอนนี้เรารู้แล้วว่าการคาดคะเนของการรบกวนด้วยคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าที่แม่นยำนั้นต้องรวมผลกระทบนี้จากสภาพอากาศเขตร้อน”
“ การค้นพบครั้งนี้มีผลกระทบทันทีต่อสภาพอากาศในพื้นที่โดยระบุสี่ภาคบนโลกที่พายุอวกาศอาจก่อให้เกิดการรบกวนทางไอโอสเฟียร์มากขึ้น อเมริกาเหนืออยู่ในหนึ่งในภาคส่วนเหล่านี้ซึ่งอาจช่วยอธิบายได้ว่าเหตุใดสหรัฐฯจึงต้องทนทุกข์ทรมานกับสภาพ ionospheric ที่ไม่เหมือนใครในช่วงที่มีเหตุการณ์สภาพอากาศในอวกาศ” Immel กล่าว
การตรวจวัดโดยดาวเทียม Thermosphere Ionosphere Mesosphere Energetics และ Dynamics (TIMED) ของดาวเทียมของนาซ่าตั้งแต่วันที่ 20 มีนาคมถึง 20 เมษายน 2545 ได้ยืนยันว่าโซนหนาแน่นมีอยู่ในแถบพลาสมา ตอนนี้นักวิจัยต้องการที่จะเข้าใจว่าผลกระทบเปลี่ยนแปลงไปตามฤดูกาลหรือเหตุการณ์ขนาดใหญ่เช่นพายุเฮอริเคน
การวิจัยได้รับทุนจากองค์การนาซ่า ศูนย์แห่งชาติเพื่อการวิจัยบรรยากาศได้รับการสนับสนุนโดยมูลนิธิวิทยาศาสตร์แห่งชาติอาร์ลิงตันรัฐเวอร์จิเนีย
ทีมประกอบด้วย Immel, Scott England, Stephen Mende และ Harald Frey จาก University of California, Berkeley; Eiichi Sagawa จากสถาบันเทคโนโลยีสารสนเทศและการสื่อสารแห่งชาติโตเกียวญี่ปุ่น; ซิดเฮนเดอร์สันและ Charles Swenson จากมหาวิทยาลัยแห่งรัฐยูทาห์โลแกนยูทาห์; Maura Hagan ศูนย์วิจัยบรรยากาศแห่งชาติหอสังเกตการณ์สูงโบลเดอร์โคโล; และ Larry Paxton จากห้องปฏิบัติการฟิสิกส์ประยุกต์ของมหาวิทยาลัย Johns Hopkins, Laurel, Md
แหล่งที่มาดั้งเดิม: NASA News Release
