Aurora borealis, или Северното сияние, е хипнотизиращо природно явление, което пленява хората от древни времена.
Това спиращо дъха шоу от светлини в нощното небе е резултат от взаимодействието между магнитното поле на Земята и заредените частици, излъчвани от Слънцето. При неотдавнашно проучване бе установено, че това светлинно представление показва и текущото състояние на полярния вихър.
Промени в полярния вихър
Известно е, че падащите високоенергийни космически частици причиняват разрушаване на озоновия слой. Това засилва земния полярен вихър - силен вятър, който духа от запад на изток около полярния регион през зимните месеци. Когато полярният вихър се засили, той усилва западните ветрове на повърхността, което създава мек зимен сезон в региона, особено в Северна Европа и Финландия.
Модели на полярни вихри: вляво - силен; вдясно - слаб полярен вихър. Разлика между полярния вихър и полярното струйно течение. Когато арктическият полярен вихър е особено силен и стабилен (лявото кълбо), той стимулира полярното струйно течение, долу в тропосферата, да се измести на север. Най-студеният полярен въздух остава в Арктика. Когато вихърът отслабне, измества се или се разделя (дясното кълбо), полярното струйно течение често става изключително вълнообразно, позволявайки на топлия въздух да нахлуе в Арктика и на полярния въздух да потъне надолу в средните ширини. Графика на NOAA, преведена от Наука OFFNews.
През зимния сезон, когато падат по-малко частици, това води до отслабване на полярния вихър. Тъй като той се разпада напълно, това дава възможност на студения арктически въздух да навлезе на юг. По това време във Финландия и Северна Европа се наблюдават студени периоди.
Полярният вихър вече се разпадна през настоящия зимен сезон и се очаква да се наруши отново през следващите дни. Компютърните модели вече са успели да прогнозират вероятното разпадане на полярния вихър през зимата на миналото лято.
Какво представлява полярният вихър? Кредит: Met Office - UK Weather
Влияние върху зимните температури
Известно е, че преобладаващите метеорологични условия оказват значително влияние върху потреблението на електроенергия и енергийните нужди в европейските страни. Това повдига въпроса как потреблението на електроенергия се влияе от падането на частици от космоса чрез полярния вихър.
За първи път този проблем е разгледан от Изследователската група за космически климат към Университета в Оулу, Финландия. Този институт от доста време изучава влиянието на полярното сияние върху вариациите на времето през зимата, а резултатът от неотдавнашното им проучване е разгледан в статията ""Electricity consumption in Finland influenced by climate effects of energetic particle precipitation"".
Ръководеният от Веера Юнтунен (Veera Juntunen) изследователски екип използва подробни статистически данни за потреблението на електроенергия, взети от Финландската енергийна асоциация от 90-те години на миналия век до наши дни. От тези данни изследователите премахват вариациите, които не са свързани с температурата, и откриват влиянието на количеството падащи частици върху температурата и потреблението на електроенергия.
Връзката е действала от 50-те години на миналия век до наши дни, но само през зимите, когато екваториалните стратосферни ветрове, наречени с термина "квазидвугодишни осцилации" (quasi-biennial oscillation - QBO) - ветрове, духат от изток. Ефектът на QBO вече е установен в предишни изследвания. Предполагаше се, че когато ветровете QBO са източни, планетарните вълни се насочват от долните слоеве на атмосферата към полярната стратосфера.
QBO няма точно фиксиран период, те са "квазипериодични". Това означава, че в тях, както във всички климатични явленния, има елемент на непредсказуемост, която не се поддава на точно измерване.
(а) Източни и западни ветрове на 25 км височина. Червените са западни. Сините са източни. От ляво надясно: януари 2009 г. (западни), април 2010 г. (източни), май 2011 г. (западни). Източните и западните ветрове се заменят в екваториалната стратосферата с период от около 28 месеца. Това явление се нарича квазидвугодишна осцилация (QBO). (b) Диаграма на зависимостта време-височина на QBO. Голяма стрелка показва голяма скорост на вятъра и обратното. Линията на кривата показва цикъла на QBO на 25 км, амплитудата се отнася до силата на източните и западните ветрове. Източник: Japan Agency for Marine-Earth Science and Technology (JAMSTEC)
Същият ефект се наблюдава и при температурно зависимата част от потреблението на електроенергия през зимните месеци от януари до март. Променливостта, свързана с количеството падащи високоенергийни частици, е 14 % от средното ниво на потреблението на електроенергия във Финландия през зимата. Същевременно тя разкрива до 50 % от междугодишните колебания в потреблението на електроенергия.
Справка: Juntunen, V., Asikainen, T. Electricity consumption in Finland influenced by climate effects of energetic particle precipitation. Sci Rep 13, 20546 (2023). https://doi.org/10.1038/s41598-023-47605-8
Коментари
Моля, регистрирайте се от TУК!
Ако вече имате регистрация, натиснете ТУК!
Няма коментари към тази новина !
Последни коментари