«Теперь возможно, что у нас будет модель космической погоды, похожая на метеорологию Земли», — говорит физик д-р С.Т. Ву, заслуженный профессор факультета машиностроения и аэрокосмической техники Университета Алабамы в Хантсвилле (UAH).Это благодаря модели, основанной на наблюдениях, которая предсказывает возникновение и время выбросов солнечной массы, недавно представленная д-ром Ву на 13-м четырехгодичном симпозиуме по солнечно-земной физике Научного комитета по солнечно-земной физике (SCOSTEP) в Сиане, Китай. .Возможность предсказать такие события важна, потому что мощное прямое попадание коронального выброса массы (CME) похоже на огромный космический ураган, который может деформировать магнитное поле Земли и поджечь цепи орбитальных спутников, космических кораблей и хрупкой наземной электроники.Во время крупномасштабного шторма сотовая связь прекратится, органы управления воздушным движением потеряют свои глаза и уши, и это может повлиять на все, от управления светофорами до автоматизированного обогрева и охлаждения зданий и до критически важных систем, управляющих ядерным вооружением.
Земля станет в значительной степени темной, когда электросети отключатся.По словам доктора Ву, солнечная радиация может напрямую повлиять на здоровье людей.«Если вы путешествуете в Тихий океан, авиакомпании любят летать туда через Северный полюс», — говорит он. «Это наиболее прямой маршрут.
Но во время коронального события солнечная радиация может повлиять на людей, поэтому авиакомпании стараются избежать этого, летая ниже полярного маршрута».По словам доктора Ву, изменение полярного маршрута необходимо, но требует дополнительных затрат времени и денег, поэтому Национальное управление океанических и атмосферных исследований ежегодно встречается с авиакомпаниями для обсуждения возможных предстоящих событий. Более точные прогнозы помогут авиакомпаниям.Новая прогностическая модель является кульминацией многолетней работы доктора Ву, основателя и первого директора Центра космических плазменных и аэрономических исследований (CSPAR).
Он написал свою первую исследовательскую работу на тему моделирования CME в 1978 году.Новая модель развивает предыдущую работу доктора Ву и глобальной исследовательской группы, в которую входят его бывшие студенты и аспиранты.
С д-ром Ву работают д-р Чаовей Цзян из CSPAR и д-р Сюешанг Фенг, д-р Юфен Чжоу и д-р Цян Ху из Государственной ключевой лаборатории космической погоды Китая, Группа солнечно-межпланетной-геомагнитной погоды (Группа погоды SIGMA).В предыдущей работе команда доктора Ву разработала модель для разработки CME, которая была протестирована и доказана в сравнении с CME, наблюдавшимися в прошлом. Ученые также смоделировали условия, которые присутствуют в солнечном магнитном сдвиге — сигмоидальное закручивание магнитного поля Солнца, возникновение потока, образование нуля, нестабильность тора, пересоединение и свободная энергия, которые могут вызвать CME.
Их математическая модель развития корональных выбросов массы оказалась точной при сравнении с реальными наблюдаемыми явлениями при отслеживании космических аппаратов на поверхности Солнца.
Исследователи успешно выполнили управляемое данными магнитогидродинамическое (МГД) моделирование реалистичного процесса инициирования CME, шаг, который помог привести к прогнозной модели и лучшему пониманию предшественников этих солнечных бурь. «В прошлый раз мы только смоделировали выброс корональной массы», — говорит доктор Ву. «Теперь мы включили результат извержения в нашу модель распространения. Мы интегрировали то, что делали раньше, в глобальную модель распространения».
Прогностическая модель может предвидеть развитие и влияние CME от его возникновения на Солнце до его путешествия в межпланетной среде и до его взаимодействия с Землей.Презентация была хорошо воспринята учеными на конференции, потому что «я не использовал никаких теоретических материалов», — говорит д-р Ву.«Другие делают эту работу, но они все еще используют теоретические модели, но наша работа носит наблюдательный характер, и в этом разница», — говорит он. «Это более реалистично, потому что мы начинаем с солнца и того, что вы там видите, а затем работаем над выходом».
Модель предоставляет важную информацию другим ученым, работающим над предсказанием солнечных бурь.«У меня есть структура, которая гласит, что это возможно, так что теперь это может сделать каждый», — говорит д-р Ву.
По его словам, для дальнейшего развития точной системы прогнозирования солнечной погоды потребуются суперкомпьютеры и усилия многих исследователей и университетов. «Теперь каждый может приступить к собственному исследованию».Д-р Ву потратил 36 лет на то, чтобы найти рабочие модели крышек, — период времени, который он оценивает, говоря о развитии метеорологии.
«Потребовалось 60 лет, чтобы разработать точную метеорологию на Земле», — говорит он. «Все знают, что нам нужно это сделать, но, наконец, мы получили результат. Я очень доволен тем, что могу с этим справиться».