Geomagnetiska stormar förstör ozonskiktet i jordens atmosfär

Geomagnetiska stormar förstör ozonskiktet i jordens atmosfär
Geomagnetiska stormar förstör ozonskiktet i jordens atmosfär
Anonim

De geomagnetiska stormarna som orsakar Auroras - vackra strimmor av grönt ljus som ofta syns från jordens polarområden - orsakar ozonnedbrytning i mesosfären. Denna utarmning kan få konsekvenser för den globala klimatförändringen, så att förstå detta fenomen är viktigt.

Nu har en grupp forskare under ledning av professor Yoshizumi Miyoshi från Nagoya University (Japan) genomfört observation, analys och gett en djupare förståelse av detta fenomen. Forskningsresultaten publiceras i tidskriften Nature's Scientific Reports.

I jordens magnetosfär - området för magnetfältet runt jorden - förblir elektroner från solen instängda. Interaktionen mellan elektroner och plasmavågor kan få instängda elektroner att fly och komma in i jordens övre atmosfär (termosfär). Detta fenomen, kallat elektronutfällning, är ansvarigt för aurorans början. Nya studier visar dock att detta fenomen också är ansvarigt för den lokala förstörelsen av ozonskiktet i mesosfären (under termosfären) och kan ha en viss inverkan på vårt klimat.

Dessutom kan denna förstörelse av ozonskiktet i mesosfären inträffa exakt under norrskenet. Och även om forskare har studerat elektronutfällning i samband med auroror (auroror), har ingen av dem tillräckligt kunnat ta reda på hur de orsakar förstörelse av mesosfäriskt ozon.

Professor Miyoshi och hans team tog tillfället i akt att ändra denna uppfattning under en måttlig geomagnetisk storm över den skandinaviska halvön 2017. Deras observationer riktades mot "pulserande aurors" (PSA), en typ av svag auror. Deras observationer möjliggjordes tack vare samordnade experiment med European Incoherent Scatter Radar (EISCAT) (på 60 till 120 km höjd, där PSA har sitt ursprung), det japanska rymdfarkosten Arase och ett nätverk av allroundkameror.

Arase -data visade att instängda elektroner i jordens magnetosfär har ett brett energiområde. De pekade också på närvaron av hästvågor i detta utrymme - en typ av elektromagnetiska plasmavågor. Datorsimuleringar visade att Arace observerade plasmavågor som orsakade avsättningen av dessa elektroner i ett brett energiområde, vilket överensstämmer med EISCAT -observationer i jordens termosfär.

Analys av EISCAT -data visade att elektroner i ett brett spektrum av energier, från några keV (keV) till MeV (megaelektronvolt), fälls ut och orsakar PSA. Dessa elektroner har tillräckligt med energi för att tränga in i vår atmosfär till en höjd under 100 km, upp till en höjd av ~ 60 km, där det finns mesosfäriskt ozon. Faktum är att datasimuleringar med EISCAT -data har visat att dessa elektroner, när de kommer in i mesosfären, förstör omedelbart lokalt ozon (med mer än 10%).

Prof Miyoshi förklarar: "PSA förekommer nästan dagligen, sprids över stora områden och varar i timmar. Därför kan ozonnedbrytningen från dessa händelser vara betydande."

På tal om den större betydelsen av dessa resultat fortsätter professor Miyoshi: "Detta är bara en separat studie. Ytterligare statistiska studier behövs för att bekräfta hur mycket ozonnedbrytning som uppstår i mitten av atmosfären på grund av elektronavlagring. Påverkar det moderna livet".

Rekommenderad: