Ученые из Токио создали уникальный долгосрочный архив данных об атмосфере Земли

Исследователи Токийского университета разработали первый в своем роде обширный набор данных, охватывающий длительный период наблюдений за состоянием земной атмосферы. Этот проект позволит получить более глубокое понимание процессов, происходящих в мезосфере, а также их влияние на глобальные изменения климата.

Исследование атмосферы Земли всегда сталкивалось с определенными трудностями. Несмотря на наличие огромного количества данных о тропосфере и стратосфере, информация о мезосфере оставалась крайне ограниченной. Это связано с тем, что мезосфера, находящаяся на высоте от 50 до 85 километров, недоступна для стандартных метеорологических инструментов. Однако группа японских ученых решила заполнить этот пробел, создав уникальный набор данных, который охватывает все слои атмосферы вплоть до космоса.

Проект, реализованный командой из Токийского университета, стал возможен благодаря инновационным методам компьютерного моделирования и усвоения данных. Ученые использовали редкие измерения, полученные с помощью зондирующих ракет и наземных радаров, чтобы создать детальную картину процессов, происходящих в мезосфере. В отличие от тропосферы, где метеостанции и метеозонды ежедневно собирают данные, мезосфера оставалась практически неизученной, и этот недостаток информации создал так называемую «игноросферу».

Пробелы в знаниях о мезосфере не только затрудняли понимание ее динамики, но и ставили под сомнение точность климатических моделей. Японские исследователи, используя свои данные, смогли реконструировать состояние атмосферы за 19-летний период с сентября 2004 года по декабрь 2023 года. Это позволило им не только заполнить существующие пробелы, но и проверить свою модель с помощью дополнительных измерений мезосферных ветров.

Набор данных предоставляет уникальную возможность исследовать явления, такие как полярные сияния, которые возникают в результате взаимодействия солнечного ветра с атмосферой. Эти завораживающие световые эффекты происходят на высоте, где молекулы воздуха возбуждаются и начинают светиться. Однако полярные сияния — это лишь один из эффектов, связанных с космической погодой. Высокоэнергетические частицы могут также изменять химию озона, что может привести к разрушению озонового слоя.

Профессор Каору Сато подчеркивает, что новый набор данных может улучшить модели общей циркуляции атмосферы. Это важно для понимания таких явлений, как гравитационные волны, которые переносят энергию по всей атмосфере и влияют на климатические условия на Земле. Эти волны, возникающие в результате различных атмосферных процессов, могут оказывать значительное влияние на погоду и климат, но до сих пор их влияние оставалось недостаточно изученным.

Кроме того, новые данные помогут изучить взаимодействие между полушариями, которое было впервые открыто в конце 2000-х годов. Это явление связано с появлением редких высотных облаков в антарктической мезосфере и арктической стратосфере. Ученые надеются, что их набор данных даст возможность понять механизмы, лежащие в основе этого взаимодействия.

via