Исследователи из Университета Рединга обнаружили связь между усилением грозовой активности на Земле и потоками высокоэнергетических частиц, ускоряемых солнечным ветром, предлагая убедительные доказательства того, что частицы из космоса помогают запускать молнии.Опубликовав свое исследование сегодня, 15 мая 2014 года, в журнале Environmental Research Letters IOP Publishing, исследователи из Департамента метеорологии Рединга обнаружили существенное и значительное увеличение частоты молний по всей Европе в течение 40 дней после прихода высокоскоростных солнечных ветров, которые может путешествовать в атмосфере Земли со скоростью более миллиона миль в час.Хотя точный механизм, вызывающий эти изменения, остается неизвестным, исследователи предполагают, что электрические свойства воздуха каким-то образом изменяются, когда поступающие заряженные частицы солнечного ветра сталкиваются с атмосферой.Результаты могут оказаться полезными для синоптиков, поскольку потоки солнечного ветра вращаются вместе с Солнцем, проходят мимо Земли через равные промежутки времени, ускоряя частицы в атмосфере Земли.
Поскольку эти потоки можно отслеживать с помощью космических аппаратов, это дает возможность прогнозировать серьезность опасных погодных явлений на много недель вперед.Ведущий автор исследования доктор Крис Скотт сказал: «Наш главный результат состоит в том, что мы нашли доказательства того, что потоки высокоскоростного солнечного ветра могут увеличивать количество молний.
Это может быть фактическое увеличение количества молний или увеличение силы молний. , подняв его выше порога обнаружения средств измерений.Считается, что космические лучи, крошечные частицы со всей Вселенной, ускоряющиеся до скорости, близкой к скорости света, взрывающимися звездами, играют определенную роль в грозовой погоде на Земле, но наша работа предоставляет новые доказательства того, что аналогичные, хотя и с меньшей энергией, частицы Созданные нашим собственным Солнцем, также влияют на молнии.
«Поскольку Солнце вращается каждые 27 дней, эти высокоскоростные потоки частиц проходят мимо нашей планеты с предсказуемой регулярностью. Такая информация может оказаться полезной при составлении долгосрочных прогнозов погоды».Профессор Джайлс Харрисон, глава отдела метеорологии Рединга и соавтор статьи ERL, сказал: «Расширяя наше понимание погоды на Земле, мы узнаем больше о ее важных связях с космической погодой. Погода, которая становится все ближе, требует большего сотрудничества между исследователями атмосферы и космоса, в чем Университет Рединга уже лидирует ».
Чтобы прийти к своим результатам, исследователи проанализировали данные о ударах молний над Великобританией в период с 2000 по 2005 год, которые были получены от системы обнаружения молний британского Метеорологического бюро. Они ограничили свои данные любым событием, которое произошло в радиусе 500 км от центральной Англии.
Запись ударов молний сравнивалась с данными космического корабля НАСА Advanced Composition Explorer (ACE), который находится между Солнцем и Землей и измеряет характеристики солнечного ветра.После прихода солнечного ветра на Землю исследователи показали, что в течение следующих 40 дней в Великобритании произошло в среднем 422 удара молнии по сравнению со средним числом ударов молнии 321 за 40 дней до прихода солнечного ветра. Частота ударов молний достигла пика между 12 и 18 днями после прихода солнечного ветра.
Солнечный ветер состоит из постоянного потока энергичных частиц, в основном электронов и протонов, которые движутся из атмосферы Солнца со скоростью около миллиона миль в час. Потоки частиц могут различаться по плотности, температуре и скорости и проноситься мимо Земли каждые 27 дней или около того, в соответствии со временем, которое требуется Солнцу, чтобы сделать один полный оборот относительно Земли.
Магнитное поле Земли обеспечивает надежную защиту от солнечного ветра, отклоняя энергичные частицы вокруг планеты; однако, если быстрый солнечный поток догоняет медленный солнечный поток, он вызывает усиление как материала, так и связанного с ним магнитного поля.В этих случаях энергичные частицы могут обладать достаточной энергией, чтобы проникнуть вниз в области земной атмосферы, образующие облака, и впоследствии повлиять на погоду, которую мы испытываем.
"Мы предлагаем, чтобы эти частицы, хотя и не обладали достаточной энергией, чтобы достичь земли и быть обнаруженными там, тем не менее электрифицировали атмосферу при столкновении с ней, изменяя электрические свойства воздуха и, таким образом, влияя на скорость или интенсивность, с которой возникают молнии, "сказал доктор Скотт.Увеличение количества молний после прихода солнечных ветров было подтверждено значительным увеличением количества дней, в которые был слышен гром, что было зарегистрировано на станциях британского метеорологического бюро по всей Великобритании.Краткое изложение результатов можно найти в соответствующем видео-аннотации: https://www.youtube.com/watch?v=v-r-3qhed1sfeature=youtu.be