Доклад северное сияние 3 класс: Северное сияние — природа явления, примеры, видео

Северное сияние — природа явления, примеры, видео

Северное сияние (оно же полярное сияние) представляет собой особое природное явление, возникающее вследствие прямого взаимодействия солнечных частиц ветра с верхними слоями атмосфер, включающих в свой состав магнитосферу.

Какова природа полярных сияний?

Возникновение полярных сияний происходит в ограниченных участках верхних атмосферных слоёв и обуславливается попаданием в полярную ионосферу заряженных частиц солнечного ветра. Эти частицы проникают туда через южный и северный полярные каспы (особые области в магнитосферном слое, имеющие вид воронки).

Когда энергичные частицы солнечного ветра сталкиваются с верхними слоями атмосферы, частицы молекул и атомов газов, входящие в состав атмосферы, приходят в резкое возбуждение. В результате этого в видимых человеческому глазу слоях атмосферы возникает люминесцентное свечение, известное, как северное сияние. Спектр северного сияния может различаться в зависимости то состава атмосфер планет. Например, для нашей Земли характерными будут линии излучения в видимом диапазоне возбуждённых атомов и молекул азота и кислорода. А вот у планеты Юпитер самыми яркими будут линии излучения водорода в ультрафиолетовом свете.

Изучая природу северных сияний, нужно учитывать, что процессы ионизации заряженными низкоэнергичными частичками происходят, когда эти самые частицы находятся в конце своего пути. Кроме того, на больших высотах плотность атмосферы значительно меньше, чем в нижних слоях. Такие особенности прямо указывают на то, что полярные сияния могут возникать на разных высотах, в зависимости от характеристик атмосфер планет. К примеру, атмосфера планеты Земля имеет достаточно сложное устройство. Поэтому азот с кислородом могут излучать свечение на высоте около 110 км, а самостоятельно кислород продуцирует красное свечение на высотах от 200 до 400 км. Различный состав атмосфер планет обуславливает и принятие полярными сияниями определённой формы (с нечёткими верхними и резко очерченными нижними границами).

Полярные сияния планеты Земля

Северные сияния Земли возникают преимущественно в высоких широтах, в особых овальных зонах, опоясывающих магнитные полюса планеты и называемых авроральными овалами. В условиях спокойного Солнца диаметр этих овалов составляет около 3000 км. Угол отклонения между границами авроральных овалов и магнитным полюсом на ночной стороне составляет 20-23º, а на дневной стороне – 10-16º. При вычислении широт, в которых случаются северные сияния, нужно учитывать разницу между географическими и магнитными полюсами Земли (она составляет примерно 12º). Из этого следует, что северные сияния могут наблюдаться в широтах 67-70º.

В те периоды, когда Солнце находится в фазе активности, размеры авроральных овалов увеличиваются, что обуславливает появление северных сияний в более низких широтах (отклонение происходит на 20-25º севернее или южнее того места, где они появляются в периоды солнечного покоя). Существует даже место, где полярные сияния случаются регулярно. Это – остров Стюарт, находящийся на 47º параллели. За постоянные свечения в небе этот остров прозвали «Пылающими Небесами».

Выше уже отмечалось, что спектр полярных сияний земли представлен преимущественно излучениями двух главных компонентов атмосферы – азота и кислорода. Причём линии излучения этих элементов могут быть как атомарными, так и молекулярными (с ионизированными или нейтральными молекулами). Наибольшая интенсивность наблюдается у линий излучения молекулярных ионов азота и атомарного кислорода.

Кислород начинает светиться зелёной линией (с продолжительностью свечения 0.74 с) вследствие возбуждения атомных частиц с длиной волн 557,7 нм, или красной линией в результате возбуждения атомов с дуплетной длиной волны – 636,4 и 630 нм (продолжительность свечения составляет 110 с). Излучение красных дуплетных линий происходит обычно на высоте 1500-400 км, где атмосфера имеет малую плотность (что обуславливает низкую скорость гашения возбуждений атомных частиц).

Молекулярные ионизированные частицы азота могут излучать ближний ультрафиолетовый свет (если длина волн возбуждённых атомов составляет 391,4 нм), зелёный свет (при длине волн 522, 8 нм) и фиолетовый свет (при длине волн 427,8 нм). Все эти данные – лишь условность, поскольку оттенки новых полярных сияний могут изменяться под влиянием погодных факторов и изменений в химическом составе атмосферы.

Изменения спектра полярных сияний происходят и при увеличении высоты. В спектре северного сияния могут преобладать различные линии излучения, и в соответствии с этим происходит разделение этого красивого природного явления на два типа:

• Северные сияния типа А, возникающие на очень больших высотах. В них преобладают атомарные линии излучения.
• Северные сияния типа В, появляющиеся на небольшой высоте (около 80-90 км). Преобладающими линиями излучения в них становятся молекулярные. Высокая плотность атмосферы на низких высотах обуславливает быстрое гашение атомарных линий излучения (поэтому их нельзя видеть в полярных сияниях, возникающих в нижних слоях атмосферы).

Замечено, что появление полярных сияний чаще всего приходится на весну или осень. Максимальная вероятность возникновения красивого свечения в небе приходится на ближайшие к осеннему или весеннему равноденствию дни. Полярное сияние способствует выделению в атмосферу огромного количества тепловой энергии. Например, в 2007 году, во время одного из северных сияний, было выделено около 5·1014 Дж.

Если наблюдать за северным сиянием с земли, можно увидеть, как тёмное небо начинает светиться различными оттенками, по нему двигаются цветные полосы и лучи. Продолжительность у этого явления может быть разной, от нескольких минут (часов) до нескольких суток.

Полярные сияния, возникающие в южном и северном полушариях, являются асимметричными относительно друг друга. Изначально считалось, что появляющиеся в разных полушариях Земли свечения имеют одинаковую форму и размер. Но после наблюдений за северным сиянием из космоса это мнение было опровергнуто.

Другие разновидности полярных сияний

Полярные сияния возникают не только на Земле. Их наблюдают и на других планетах – Венере и Марсе. Полярные сияния на Венере лучше всего видны с ночной стороны. Возникают они вследствие ударения частиц солнечного ветра об атмосферу планеты. Свечения на Венере проявляют себя в виде светлых пятен разной формы и размера. Интересно, что магнитное поле Венеры отличается малой интенсивностью, но сияния при этом всё же появляются здесь. Иногда свечения даже охватывают весь диск планеты.

В августе 2004 года космические исследования доказали, что полярные излучения возникают и на Марсе. Свечение было обнаружено на участке Terra Cimmeria, расположенном на широте 52º ю. ш., 177º в. д. Высота излучающей области составила примерно 8 км, а её общий размер в поперечном сечении – около 30 км. На основании полученных с космического корабля Mars Global Surveyor данных была составлена карта разломов коры Марса.

По ней было определено, что свечения на Марсе локализуются в районе прохождения магнитного поля планеты. Это говорит нам о природе световых излучений. Они являются ничем иным, как потоком электронов, передвигающихся к верхним атмосферным слоям вдоль линий магнитного поля. Фотографии с космических аппаратов демонстрируют появление полярных сияний на Юпитере, Нептуне и Уране.

Интересно, что полярные сияния можно создавать искусственно, а затем исследовать их поведение. Подобный эксперимент уже был проведён в 1975 году советско-французскими исследователями.

Полет на параплане через северное сияние

26 января 2016 года 33-летний испанец Орасио Льоренс совершил полёт на параплане сквозь северное сияние. Видеосъемка столь необычного мероприятия проходила над Тромсё в Норвегии. Скорость полета параглайдера при этом достигала 60 км/ч.

Для защиты экстремала от переохлаждения были использованы гидрокостюм и перчатки с подогревом. Температура воздуха на земле на момент съемки ыла -15ºC. Даже в случае аварийной посадки на воду, пилот смог бы провести в гидрокостюме время до прибытия спасателей.

ВСЕ ФОТОГРАФИИ БЫЛИ КУПЛЕНЫ НА

SHUTTERSTOCK.COM

Сохранить

Полярное сияние (северное сияние): описание, фото

Полярное сияние – это одно из самых красивых и, можно сказать, даже в чем-то мистическое, проявление атмосферных явлений. Его необычные формы, изменчивость цветов и оттенков всегда вводят человека, наблюдающего за ним, в состояние, схожее с немым шоком.

После такого вступления хотелось бы сделать акцент на том, что полярное сияние бывает двух видов: северное и южное. Уже по их названию можно понять, что северное полярное сияние возникает на северном полюсе, а южное полярное сияние — на южном. Однако это вовсе не говорит о том, что это чудо природы можно увидеть только в том случае, если наблюдатель находится непосредственно на одном из полюсов.

К слову, южное полярное сияние ученые видели в Австралии и даже в Греции.

Что же представляет собой полярное сияние и почему оно возникает? Какие факторы влияют на его формы, цвет и продолжительность? Эти и ряд других вопросов всегда будоражили умы людей еще с глубокой древности. К слову, полярное сияние довольно часто упоминается в трудах Плиния и Аристотеля, которые пытались при помощи рассуждений объяснить его природу. Большинство же языческих племен, которым удавалось наблюдать в небе разноцветное свечение, объясняли его довольно просто — это гнев богов, которые проявили свою силу и предупреждают непокорных о том, что их ждут страшные испытания, голод, войны, болезни. Правда, полярное сияние наводило ужас и на более развитые древние цивилизации, например, на Римскую империю в период ее расцвета. Римляне твердо уверовали, что именно яркое свечение на небе предупредило величественный город о гибели правителя Гая Юлия Цезаря.

Народы, живущие на севере, привыкшие часто наблюдать полярное сияние, более спокойно относились к этому атмосферному явлению. Они объясняли его довольно просто: отражение света солнца или луны ото льда или морского зеркала. Естественно, они не связывали северное полярное сияние с гневом сверхъестественных существ, иначе от частоты предупреждений грядущих катастроф можно было бы попросту сойти с ума. Северяне, живущие в России, называют это атмосферное явление по своему: сполох или пазорь. Из слова пазорь понятно, что это слово означает что-то вроде зори, а вот сполох, характеризует полярное сияние только ярко-алого цвета. Такое зарево появляется в том месте, где бушует пожар. В старину довольно часто при сполохе к месту полярного сияния сбегались соседи, чтобы оказать пострадавшим помощь в тушении пожара.

Полярное сияние (северное сияние) с точки зрения науки

Ученые уже достаточно давно объяснили природу такого интересного и захватывающего своей красотой атмосферного явления, как полярное сияние. Причиной возникновения полярного сияния является наше светило, на котором постоянно возникают вспышки и взрывы.

Сравнить их мощность с чем-то на нашей планете практически невозможно: мельчайшие частицы вещества, из которого и состоит солнце, выбрасываются в космос с огромной силой. Чем сильнее вспышка на солнце, тем больше вещества выбрасывается в сторону его планетарной системы. Стоит отметить, что заряженные частицы несутся в космосе с огромной скоростью и способны преодолеть расстояние от солнца до планеты Земля менее чем за 30 часов. Как всем хорошо известно, из такого сложного школьного предмета, как физика, Земля обладает магнитным полем.

Именно оно «переносит» большинство электронов и протонов к полюсам нашей планеты. Так как на полюсах планеты атмосфера наиболее разрежена, там и возникает полярное сияние. Видимый глазу солнечный ветер — так еще можно проще объяснить это одно из чудес природы. Разноцветные узоры, короны, переливающиеся фантастическими красками пятна – все это проявления полярного сияния. Чем сильнее вспышка на солнце, тем ярче и продолжительнее сияние. Удивительно то, что само сияние происходит на высоте до 140 километров от поверхности Земли.

Чаще всего захватывающее дух зрелище проявляет себя во всей своей красе над территорией Северной Гренландии, в Сибири, в Норвегии и на Аляске.

К слову, повышенную активность солнца могут ощутить на себе и люди, страдающие различными хроническими заболеваниями. Зачастую скорость и количество электронов и протонов может быть настолько велика, что магнитное поле не всегда способно «переправить» их к полюсам: в этом случае довольно часто на Земле выходит из строя электроника, на время пропадает радиосвязь.

Полярное сияние – это явление, которое, как выяснилось, характерно не только для планеты Земля. Телескоп Хаббл, который облетал самую огромную планету нашей солнечной системы Юпитер, передал снимки полярного сияния на ее полюсах. Так как магнитное поле Юпитера во много раз превышает по мощности магнитное поле Земли, то и полярное сияние там в тысячи раз ярче. Оно охватывает не только Юпитер, но и его спутники.

К слову, полярное сияние может возникнуть на любой из планет нашей солнечной системы, по предположениям, даже на самой удаленной от солнца. Исключение составляет только Венера, на которой нет магнитного поля, а значит, и не может возникнуть полярного сияния: всю атаку заряженных и смертоносных солнечных частиц на себя принимает вся поверхность планеты.

Искусственное полярное сияние (северное сияние)

Возможно ли насладиться таким фантастическим зрелищем, как полярное сияние, создав его искусственно? Естественно, можно. В лабораториях довольно часто проводятся опыты, где ученые изучают особенности и свойства этого атмосферного явления, его влияние на живые организмы. Также искусственное «полярное сияние» можно «довольно просто» создать и в более крупных масштабах. Для этого необходимо всего лишь… взорвать на высоте 40 километров над поверхностью Земли атомную бомбу.

При ядерном взрыве в слоях атмосферы возникает свечение, практически полностью идентичное полярному сиянию. Фантастическим зрелищем смогли полюбоваться 1 и 12 августа 1958 года наблюдатели из Соединенных Штатов Америки, испытывавшие атомные бомбы над атоллом Джонстон. Тогда были взорваны две бомбы на высоте 40 и 70 километров над поверхностью Тихого океана. На этих двух взрывах американцы не остановились, и уже с 27 августа по 6 сентября провели еще три испытания. Удивительно, но после них малиновое сияние, плавно переходящее в фиолетовое, можно было наблюдать на противоположном конце планеты. Ученые объяснили такой «феномен» достаточно просто: противоположная сторона планеты геомагнитно сопряжена с территорией, над которой проводились испытания.

В последнее время различные туристические агентства предлагают своим клиентам туры в места, где можно воочию увидеть полярное сияние, вызванное, конечно же, естественными причинами, а не связанные с испытаниями ядерного оружия.

Если турист уверен в своих силах и способен перенести суровый климат, ему следует обязательно принять такое предложение, ведь это зрелище действительно выглядит фантастически и на всю жизнь останется в памяти.

Что такое северное сияние?

Ежедневные тайны

Забавные научные факты из Библиотеки Конгресса

« Вернуться на страницу астрономии

Ответ

Северное сияние, одно из нескольких астрономических явлений, называемых полярным сиянием (полярное сияние), представляет собой столбы или завесы цветного света, иногда видимые в ночном небе.

Северное сияние – северное сияние. Горячие источники Чена, Аляска, 2013 г. LCDR Гэри Бароне, Корпус NOAA (в отставке), фотограф. Фотобиблиотека NOAA.

Северное сияние ( aurora polaris ) — это природное явление, встречающееся как в северном, так и в южном полушариях, которое может вызывать поистине благоговейный трепет. Северное сияние также называют по его научному названию, северное сияние , а южное сияние называется северное сияние .

Стен Оденвальд, автор книги . 23-й цикл: учимся жить с бурной звездой (Нью-Йорк, издательство Колумбийского университета, c2001), дает представление о том, как возникает северное сияние:

Зарождение полярного сияния начинается на поверхности Солнца, когда солнечная активность выбрасывает облако газа. Ученые называют это выбросом корональной массы (CME). Если один из них достигает Земли, что занимает от 2 до 3 дней, он сталкивается с магнитным полем Земли. Это поле невидимо, и если бы вы могли видеть его форму, Земля выглядела бы как комета с длинным магнитным «хвостом», простирающимся на миллион миль позади Земли в противоположном направлении от Солнца.

Когда выброс корональной массы сталкивается с магнитным полем, это вызывает сложные изменения, происходящие в области магнитного хвоста. Эти изменения генерируют токи заряженных частиц, которые затем текут по магнитным силовым линиям в полярные регионы. Энергия этих частиц повышается в верхних слоях атмосферы Земли, и когда они сталкиваются с атомами кислорода и азота, они производят ослепительное полярное сияние.

Оденвальд далее говорит нам: «Аврора прекрасна, но невидимые потоки частиц и магнетизм, которые происходят одновременно, могут повредить нашу электрическую сеть и спутники, работающие в космосе. Вот почему ученые так стремятся понять физику полярного сияния и солнечных бурь, чтобы мы могли предсказать, когда наши технологии могут быть затронуты».

Северное сияние над фортом Ситка, Аляска. Отдел эстампов и фотографий Библиотеки Конгресса.

Можно ли их где-нибудь увидеть?

Да, хотя они чаще встречаются в более высоких широтах и ​​в таких местах, как Аляска, Канада и Антарктида, ближе к полюсам Земли. Иногда их видели ближе к экватору и даже южнее Мексики. Чтобы рассмотреть их, посмотрите в сторону ближайшего полюса (северный горизонт в северном полушарии, южный горизонт в южном полушарии).

Могу ли я увидеть их в любое время года?

Да. В некоторых районах, таких как Аляска или Гренландия, они могут быть видны большую часть ночи в году. И они происходят в любое время суток, но мы не можем увидеть их невооруженным глазом, если только не темно.

Что вызывает цвета и узоры?

Цвета и узоры зависят от типов ионов или атомов, получающих энергию при столкновении с атмосферой и воздействии магнитных силовых линий. Дисплеи могут принимать различные формы, включая рябь занавесок, пульсирующие шарики, движущиеся импульсы или постоянное свечение. Высота влияет на цвета. Сине-фиолетовый/красный цвет появляется ниже 60 миль (100 км), а ярко-зеленый наиболее силен на расстоянии 60–150 миль (100–240 км). На высоте более 150 миль (240 км) появляются рубиново-красные цвета.

Панорамный вид на станцию ​​Мак-Мердо посреди зимы с полярным сиянием, Млечным Путем и полосами спутников в ночном небе. Вдали видны огни взлетно-посадочной полосы Pegasus White Ice. Июнь 2016 г. Джошуа Суонсон, NSF, фотограф. Фотобиблиотека антарктической программы США, Национальный научный фонд.

Интересные факты о северном сиянии

• Согласно Нилу Боуну ( «Аврора: взаимодействие Солнца и Земли» , 1996), термин «северное сияние» — «северный рассвет» — впервые был использован Пьером Гассенди (159). 2-1655) и Галилео Галилея (1564-1642), которые оба были свидетелями светового представления 12 сентября 1621 года. Однако Боун также включает описание северного сияния, сделанное 1000 лет назад Григорием Турским (538-594. ) В нем была фраза «…так ярко, что можно было подумать, что день вот-вот наступит».
• полярных сияний наблюдались с древних времен.
• Высота проявлений может достигать 1000 км (620 миль), хотя большинство из них находится в пределах 80-120 км.
• Полярные сияния, как правило, более часты и зрелищны во время высокой активности солнечных пятен, которая длится примерно одиннадцать лет.
• Некоторые показы особенно зрелищны и широко распространены и были отмечены в новостях. Примеры включают полярные сияния августа-сентября 1859 г., 11 февраля 1958 г. (огни шириной 1250 миль окружили Арктику от Орегона до Нью-Гэмпшира) и 13 марта 1989 г. (все небо окрасилось в ярко-красный цвет, и полярное сияние было видно в Европы и Северной Америки на юг до Кубы).
• В северных культурах существует множество легенд, объясняющих северное сияние. Некоторые североамериканские инуиты называют аврору aqsarniit («футболисты») и говорят, что духи умерших играют в футбол головой моржа. Часто легенды предупреждают детей, что свет может погаснуть и унести их.

90 049 июня 1896 года норвежец Кристиан Биркеланд, «отец современной науки об полярных сияниях», выдвинул теорию о том, что электроны из солнечных пятен вызывают полярные сияния.

• Йеллоунайф (Северо-Западные территории, Канада) — столица полярного туризма.
• Самое раннее известное описание северного сияния, по-видимому, содержится в вавилонской глиняной табличке из наблюдений, сделанных официальными астрономами царя Навуходоносора II, 568/567 г. до н.э.
• Некоторые люди утверждают, что слышат звуки, связанные с северным сиянием, но задокументировать это явление было сложно.

Северное сияние, авиабаза Эйлсон, Аляска. Северное сияние, или северное сияние, сияет над Медвежьим озером. Огни являются результатом столкновения солнечных частиц с газами в атмосфере Земли. Ранние эскимосы и индейцы верили в разные легенды о северном сиянии, например, что это были души животных, танцующих в небе, или души поверженных врагов, пытающихся воскреснуть. Старший летчик Джошуа Странг, фотограф ВВС США. Медиа-галерея ВВС США.

Опубликовано: 19.11.2019. Автор: Справочно-научный отдел Библиотеки Конгресса

.

Похожие сайты

• Страница Авроры

  Внешний

  (Мичиганский технический институт) — Включает изображения и ссылки.

• Полярные сияния: картины в небе

  Внешний

  (Exploratorium) — Много ссылок, картинок, включает специальную информацию для учителей.

• Солнечные бури

  Внешний

  (Solar Storms.org) — на этом сайте представлена ​​информация о влиянии солнечных бурь и космической погоды на человека.

• Исследователь космической погоды: Полярные сияния

  Внешний

  (Exploratorium) — с данными из POES этот сайт упаковывает информацию в более простой формат.

• Центр прогнозирования космической погоды

  (NOAA) — описывает полярные сияния и причины их возникновения.

• Что такое аврора?

  (Космическое пространство НАСА)

Дополнительная литература

• Берри, Дженис. Северное сияние: фото на память . Анкоридж, Аляска, Todd Communications, c1999. 64 стр.
• Кость, Нил. Аврора: взаимодействие Солнца и Земли. 2-е изд. Чичестер, Нью-Йорк, Wiley, 1996. 172 стр.
• Брекке, Асгейр и Альв Эгеланд. Северное сияние: их наследие и наука. Перевод Джеймса Андерсона. Осло, Грондаль Дрейер, 1994 г. 168 стр.
• Коуэн, Роберт С. «Как северное сияние влияет на вашу местную энергию и свет». Монитор христианской науки, т. 88, 29 мая 1996 г.: 3.
• Дэвис, Т. Нил. Справочник наблюдателя за полярным сиянием. Фэрбенкс, University of Alaska Press, 1992. 230 стр.
• Эзер, Роберт Х. Величественные огни, полярное сияние в науке, истории и искусстве. Вашингтон, Американский геофизический союз, 1980 г. 323 стр.
• Фальк-Иттер, Харальд. Аврора: северное сияние в мифологии, истории и науке. фотографий Торбьерна Лёвгрена; [перевод Робина Александра]. Эдинбург, Флорис, 1985. 143 стр.
• Грин, Джеймс Л. и др. «Сообщения очевидцев о великом полярном сиянии 1859 г..» Успехи космических исследований , т. 38, № 2, 2006: 145-154.
• Харрисон, Джайлз. «Дневники Авроры». Астрономия и геофизика, т. 46, август 2005 г.: 4.31-4.34.
• Джаго, Люси. Северное сияние; реальная история человека, открывшего секреты северного сияния. Нью-Йорк, Кнопф, 2001. 297 стр.
• Кальц, Джилл. Северное сияние . Манкато М.Н., Творческое образование, 2004. 32 с. (Юношеская литература)
• Келли, Дэвид Х. и Юджин Ф. Милон. Изучение древнего неба: энциклопедический обзор археоастрономии. Нью-Йорк, Спрингер, c2005. 612 стр.
• Сильверман, С.М. «Сравнение полярного сияния 1/2 сентября 1859 г. с другими сильными полярными сияниями». Достижения в области космических исследований , т. 38, вып. 2, 2006: 136-144.
• Оденвальд, Стен. 23-й цикл: учимся жить с бурной звездой. Нью-Йорк, издательство Колумбийского университета, c2001. 207 стр.
• <а ссылка = " https://lccn.loc.gov/93003027" target="_blank" rel="noopener"Souza, DM Северное сияние. Minneapolis, Carolrhoda Books, c1994. 48 стр. (Детская литература)
• Стивенсон, Ф. Ричард, Дэвид М. Уиллис и Томас Дж. Халлинан. «Самое раннее датируемое наблюдение северного сияния». Астрономия и геофизика , т. 45, декабрь 2004 г.: 6.15-6.17.
• Тейлор, Кенни. «Полярное сияние: грандиозное световое шоу Земли». National Geographic , т. 200, ноябрь 2001 г.: 48–63.
• Райт, Карен. «Видеть свет». Откройте для себя , т. 21, июль 2000 г.: 50-56.

Условия поиска

• полярные сияния

Aurora — 30 -минутный прогноз

Пространственные условия погоды

на масштабах NOAA

24 -часовые наблюдаемые максимумы

R

Нет данных

S

Нет данных

G

S

0002 нет данных

Последнее наблюдение

R

нет данных

S

нет данных

G

нет данных

9 R20118 902

G

нет данных

G

нет данных

G

н/зн

R

н/зн

S

н/з

G

н/з

Текущие условия космической погоды

по шкале NOAA

• Применение
• Удары
• Детали
• История
• Данные

Это краткосрочный прогноз местоположения и интенсивности полярного сияния. Этот продукт основан на модели OVATION и обеспечивает от 30 до 90-минутный прогноз местоположения и интенсивности полярного сияния. Заблаговременность прогноза — это время, за которое солнечный ветер проходит путь от точки наблюдения L1 до Земли.

Две карты показывают Северный и Южный полюса Земли соответственно. Яркость и местоположение полярного сияния обычно изображают в виде зеленого овала с центром на магнитном полюсе Земли. Зеленые овалы становятся красными, когда прогнозируется усиление полярного сияния. Солнечная сторона Земли обозначена более светло-синим цветом океана и более светлым цветом континентов. Полярное сияние часто можно наблюдать где-нибудь на Земле сразу после заката или перед восходом солнца. Полярное сияние не видно в светлое время суток. Полярное сияние не обязательно должно быть прямо над головой, но его можно наблюдать с расстояния до 1000 км, когда полярное сияние яркое и если условия подходящие.

Полярное сияние является индикатором текущих условий геомагнитной бури и обеспечивает ситуационную осведомленность для ряда технологий. Полярное сияние напрямую влияет на КВ радиосвязь и спутниковую навигацию GPS/GNSS. Это тесно связано с наведенными землей токами, которые влияют на передачу электроэнергии.

Для многих людей полярное сияние — прекрасное ночное явление, ради которого стоит отправиться в арктические регионы. Это единственный способ для большинства людей испытать космическую погоду.

Эти ссылки содержат обсуждение явления полярного сияния и советы о лучших возможностях наблюдения за полярным сиянием в различных местах по всему миру.

Системы космической погоды и GPS

Передача электроэнергии

КВ радиосвязь

Университет Джона Хопкинса, Лаборатория прикладной физики Патрика Ньюэлла и его сотрудников1. Модель использует в качестве входных данных скорость солнечного ветра и межпланетное магнитное поле, измеренные на орбитальной позиции L1 на расстоянии 1,6 миллиона км (1 миллион миль) вверх по течению от Земли, и рассчитывает три типа высыпаний электронов и высыпаний протонов, которые сильно коррелируют с полярным сиянием. Оценку вероятности наблюдения полярного сияния можно получить, предположив линейную зависимость от интенсивности полярного сияния. Эта взаимосвязь была подтверждена сравнением с данными, полученными с помощью прибора для формирования ультрафиолетовых изображений (UVI) на спутнике NASA Polar (2).

Иногда входные данные о солнечном ветре либо искажены, либо недоступны. В этих случаях для управления моделью OVATION используется альтернативная оценка воздействия солнечного ветра, основанная на текущем геомагнитном индексе Kp. Когда это происходит, прогнозируемое время упреждения отсутствует.

Для получения дополнительной информации о модели OVATION и продуктах, посвященных полярным сияниям, см.:

1. Newell, P.T., T. Sotirelis, and S. Wing (2009), Diffuse, monoenergetic, and wideband aurora: The global осадочный бюджет, J. Geophys . Рез., 114, А09207, doi:10.1029/2009JA014326(внешняя ссылка).
2. Махол, Дж. Л., Грин., Дж. К., Редмон, Р. Дж., Вирек, Р. А., Ньюэлл, П. Т., (2012), Оценка OVATION Prime как модели прогноза видимых полярных сияний, Космическая погода, 10, 3, doi.org/10.1029 /2011SW000746

В 2009 г. Newell et. др., разработали модель OVATION.

В 2011 году NOAA (NCEI и SWPC) разработало версию модели OVATION в реальном времени для прогнозирования местоположения и интенсивности полярного сияния. Махол и Редмон (NCEI) разработали модель аплодисментов в реальном времени. Вирек (SWPC) реализовал модель и разработал графические продукты для работы в режиме реального времени для создания прогнозов полярных сияний.

В 2013 году компания Newell модернизировала модель OVATION Prime, чтобы она точнее регистрировала сильные геомагнитные бури. Первоначальная модель, основанная исключительно на данных DMSP, была надежна только до Kp, равного 7. Добавив данные прибора НАСА TIMED GUVI, Ньюэлл и др. смогли расширить модель, включив в нее более высокие штормовые значения Kp, равные 8 и 9.  

В 2016 году NOAA SWPC поделилась рабочим кодом OVATION (написанным на IDL) с Метеобюро Великобритании в Великобритании.