Các nhà nghiên cứu đã tìm thấy mối liên hệ giữa thời tiết ở đây trên Trái đất và thời tiết trong không gian. Đây là một khám phá đáng ngạc nhiên vì tầng điện ly và bầu khí quyển thấp hơn cách nhau hàng trăm km.
Thời tiết trên Trái đất có mối liên hệ đáng ngạc nhiên với thời tiết không gian xảy ra cao trong bầu khí quyển phía trên tích điện, được gọi là tầng điện ly, theo kết quả mới từ các vệ tinh của NASA.
Phát hiện này sẽ giúp cải thiện dự báo nhiễu loạn trong tầng điện ly, có thể phá vỡ sự truyền sóng vô tuyến và thu tín hiệu từ Hệ thống định vị toàn cầu, ông Thomas Immel thuộc Đại học California, Berkeley, tác giả chính của bài báo nghiên cứu được công bố Ngày 11 tháng 8 trong Thư nghiên cứu địa vật lý.
Các nhà nghiên cứu phát hiện ra rằng thủy triều được tạo ra bởi hoạt động giông bão dữ dội ở Nam Mỹ, Châu Phi và Đông Nam Á đang làm thay đổi cấu trúc của tầng điện ly.
Tầng điện ly được hình thành bởi tia X mặt trời và tia cực tím, phá vỡ các nguyên tử và phân tử trong bầu khí quyển phía trên, tạo ra một lớp khí tích điện gọi là plasma. Phần dày đặc nhất trong các hình thức tầng điện ly hai dải plasma gần với đường xích đạo ở độ cao gần 250 dặm. Từ ngày 20 tháng 3 đến ngày 20 tháng 4 năm 2002, các cảm biến trên tàu NASA NASA Imager for Magnetopause to Aurora Global Explective (IMAGE) đã ghi lại các dải này, phát sáng dưới tia cực tím.
Sử dụng hình ảnh từ IMAGE, nhóm nghiên cứu đã phát hiện ra bốn cặp vùng sáng trong đó tầng điện ly dày đặc gần gấp đôi so với mức trung bình. Ba trong số các cặp sáng được đặt trên các khu rừng mưa nhiệt đới với nhiều hoạt động giông bão - Lưu vực sông Amazon ở Nam Mỹ, Lưu vực Congo ở Châu Phi và Indonesia. Một cặp thứ tư xuất hiện trên Thái Bình Dương. Các nhà nghiên cứu xác nhận rằng giông bão trên ba vùng rừng mưa nhiệt đới tạo ra thủy triều trong khí quyển của chúng ta bằng mô phỏng máy tính do Trung tâm nghiên cứu khí quyển quốc gia, Boulder, Colo., Gọi là Mô hình sóng quy mô toàn cầu.
Sự kết nối với các dải plasma trong tầng điện ly lúc đầu làm các nhà khoa học ngạc nhiên vì những thủy triều từ giông bão này không thể ảnh hưởng trực tiếp đến tầng điện ly. Khí trong tầng điện ly đơn giản là quá mỏng. Trọng lực Trái đất giữ hầu hết bầu khí quyển gần bề mặt. Dông phát triển ở phía dưới bầu không khí, hoặc tầng đối lưu, kéo dài gần 10 dặm phía trên xích đạo. Khí trong các dải plasma dày hơn khoảng 10 tỷ lần so với trong tầng đối lưu. Thủy triều cần va chạm với các nguyên tử trong bầu khí quyển ở trên để lan truyền, nhưng tầng điện ly nơi các dải plasma hình thành rất mỏng, các nguyên tử hiếm khi va chạm vào đó.
Tuy nhiên, các nhà nghiên cứu đã phát hiện ra thủy triều có thể ảnh hưởng gián tiếp đến các dải plasma bằng cách sửa đổi một lớp khí quyển bên dưới các dải hình dạng chúng. Bên dưới các dải plasma, một lớp của tầng điện ly gọi là lớp E sẽ bị nhiễm điện một phần vào ban ngày. Vùng này tạo ra các dải plasma phía trên nó khi gió ở độ cao thổi plasma trong lớp E trên từ trường Trái đất. Vì plasma được tích điện, nên chuyển động của nó trên từ trường Earth Trái đất hoạt động giống như một máy phát điện, tạo ra một điện trường. Điện trường này định hình plasma ở trên thành hai dải. Bất cứ điều gì sẽ thay đổi chuyển động của plasma lớp E cũng sẽ thay đổi điện trường mà chúng tạo ra, sau đó sẽ định hình lại các dải plasma ở trên.
The Global Scale Sóng mẫu chỉ ra thủy triều nên đổ năng lượng của họ về 62-75 dặm phía trên trái đất trong E-lớp. Điều này phá vỡ các dòng plasma ở đó, làm thay đổi điện trường và tạo ra các vùng sáng, dày đặc trong các dải plasma ở trên.
Một cặp vùng sáng duy nhất trên Thái Bình Dương không liên quan đến hoạt động giông bão mạnh cho thấy sự gián đoạn đang lan truyền khắp Trái đất, khiến đây là tác động toàn cầu đầu tiên đối với thời tiết không gian từ thời tiết trên bề mặt mà xác định được, Mitch nói. Bây giờ chúng ta biết rằng những dự đoán chính xác về sự xáo trộn tầng điện ly phải kết hợp hiệu ứng này từ thời tiết nhiệt đới.
Phát hiện này có ý nghĩa ngay lập tức đối với thời tiết không gian, xác định bốn khu vực trên Trái đất nơi các cơn bão không gian có thể tạo ra sự xáo trộn tầng điện ly lớn hơn. Bắc Mỹ là một trong những lĩnh vực này, điều này có thể giúp giải thích lý do tại sao Hoa Kỳ phải chịu các điều kiện tầng điện ly cực kỳ đặc biệt trong các sự kiện thời tiết không gian, ông Imm Immel nói.
Các phép đo được thực hiện bởi vệ tinh Năng lượng và Động lực học tầng điện ly của NASA Thiên hà (TIMED) từ ngày 20 tháng 3 đến ngày 20 tháng 4 năm 2002, đã xác nhận rằng các vùng dày đặc tồn tại trong các dải plasma. Các nhà nghiên cứu bây giờ muốn hiểu liệu hiệu ứng thay đổi theo mùa hay các sự kiện lớn, như cơn bão.
Nghiên cứu được tài trợ bởi NASA. Trung tâm nghiên cứu khí quyển quốc gia được tài trợ bởi Quỹ khoa học quốc gia, Arlington, Va.
Nhóm nghiên cứu bao gồm Immel, Scott England, Stephen Mende và Harald Frey của Đại học California, Berkeley; Eiichi Sagawa thuộc Viện Công nghệ Thông tin và Truyền thông Quốc gia, Tokyo, Nhật Bản; Sid Henderson và Charles Swenson của Đại học Bang Utah, Logan, Utah; Maura Hagan thuộc Trung tâm nghiên cứu khí quyển quốc gia Đài quan sát cao độ, Boulder, Colo.; và Larry Paxton thuộc Phòng thí nghiệm Vật lý Ứng dụng của Đại học Johns Hopkins, Laurel, Md.
Nguồn gốc: NASA News Release
