Влияние солнечных вспышек и солнечных протонных событий

Слайд 1

Влияние солнечных вспышек и солнечных протонных событий в сентябре 2005 г. на среднюю атмосферу в WACCM.

Слайд 2

В работе исследуются эффекты солнечных вспышек в сентябре 2005 г. и солнечных протонных событий (СПС) в средней атмосфере. Вспышки X-17 и X-6.2 произошли 7 и 9 сентября соответственно, а два умеренных СПС произошли 10 и 15 сентября.

Это первое исследование, в котором используется модель глобального климата для изучения воздействия солнечных вспышек на атмосферу Земли.

Ионизация вспышки и диссоциация были рассчитаны в  WACCM  с использованием спектральной модели вспышечной освещенности (FISM).

Моделирование подтверждает, что энергетический спектр вспышки, который различается от вспышки к вспышке, определяет влияние на атмосферу.

Измерения протонов, полученные с помощью геостационарной системы оперативного управления окружающей средой, использовались для расчета ионизации солнечных протонов (GOES).

Эта работа важна, потому что она дополняет наше растущее понимание того, как импульсивные солнечные явления, такие как солнечные вспышки, влияют на атмосферу Земли, и обеспечивает основу для понимания их совокупного воздействия на атмосферу и, возможно, климат.

Слайд 3

Ключевые моменты в статье, по мнению авторов:

• Впервые реакция на солнечную вспышку была исследована с помощью климатической модели.

• Солнечные вспышки в сентябре 2005 г. повлияли на температуру и состав мезосферы и термосферы, но не стратосферы.

• Спектры солнечных вспышек определяют реакцию атмосферы.

Слайд 4

Космическая погода может оказывать значительное влияние на Землю и околоземную среду. Помимо здоровья космонавтов и ухудшения состояния спутников, большие явления космической погоды могут оказывать влияние на динамику и состав средней и верхней атмосферы. Осаждение энергичных частиц, процесс, посредством которого заряженные частицы от Солнца или магнитосферы сталкиваются с атмосферой, является одним из примеров этого.

Солнечные протонные события (СПС) приводят к эпизодическим высыпаниям электронов и протонов в мезосферу и верхнюю стратосферу.

Осажденные частицы ионизируют и диссоциируют компоненты атмосферы, что приводит к образованию нечетного водорода (HOx = H, OH и HO2) и реактивного нечетного азота (NOx = N, NO и NO2). NOx и HOx могут привести к значительному истощению озонового слоя, а также к колебаниям концентраций других химических веществ в средней атмосфере.

Слайд 5

Солнечные вспышки также влияют на мезосферу и термосферу. В зависимости от спектра излучения, класса вспышки и зенитного угла Солнца фотоионизация атмосферы солнечными вспышками может происходить на высотах примерно от 80 км вверх через слои ионосферы.

Ионосфера разделена на разные области. Область D расположена на расстоянии примерно 60–100 км и ионизируется жестким рентгеновским излучением, то есть длинноволновым излучением (<0,1 нм) и Лайман-альфа (121,5 нм), особенно во время вспышек.

Область E расположена между 100 и 150 км и ионизируется в основном мягким рентгеновским излучением,т.е. короковолновым (0,1 нм ≤ λ ≤ 10 нм) и крайним ультрафиолетовым (EUV;> 10 нм ≤ λ ≤ 121 нм) излучением.

Верхний слой представляет собой F-область, которая ионизируется в основном излучением в спектральном диапазоне EUV от 10 до 100 нм.

Слайд 6

Ученые классифицируют солнечные вспышки по яркости рентгеновского излучения на 4 категории:

Вспышки X-класса  - они являются крупными событиями, которые могут вызвать отключение радиосвязи на всей планете и длительные радиационные бури.

Вспышки класса М - среднего размера; они могут вызвать кратковременные отключения радиосвязи, которые затронут полярные регионы Земли. За вспышкой класса М иногда следуют небольшие радиационные бури.

По сравнению с событиями класса X и M, вспышки класса C и В малы с небольшими заметными последствиями на Земле.