1
min read
A- A+
read
Lisää tarkkuutta avaruussääennusteisiin

Sään ennustaminen on haastavaa, mutta avaruussään ennustaminen on vielä haastavampaa. Uudella menetelmällä ennusteet saattavat kuitenkin parantua.

Markus Hotakainen
03.09.2018

Avaruussää eli sähköiset ja magneettiset olosuhteet Maan lähistöllä kytkeytyy Auringon aktiivisuuteen. Voimakkaissa flare- eli roihupurkauksissa avaruuteen sinkoutuu valtaisia plasmapilviä, joiden sähköiset hiukkaset vaikuttavat Maan magneettikentän ominaisuuksiin. Näkyvimpänä merkkinä näistä geomagneettisista myrskyistä ovat revontulet.

Avaruudessa kiitävien plasmapilvien lisäksi Maan magneettikenttään vaikuttaa jatkuvasti puhaltava aurinkotuuli. Myös se koostuu sähköisesti varatuista hiukkasista, mutta niiden muodostama puhuri on huomattavasti heikompi kuin suurten purkausten aiheuttamat myrskyt.

Pahimmillaan geomagneettiset myrskyt voivat vaurioittaa satelliitteja ja aiheuttaa maanpinnalla laajoja sähkökatkoksia. Siksi niiden ennustaminen lyhyelläkin aikavälillä olisi tärkeää.

Reik Donner Potsdamin ilmastovaikutusten tutkimusinstituutista on ryhmineen kehittänyt uuden menetelmän, jonka avulla magneettikenttää koskevien mittausten perusteella pystytään laatimaan tarkempia ja pitävämpiä ennusteita lähiaikojen geomagneettisista myrskyistä.

Menetelmä perustuu voimakkaassa epätasapainossa olevien järjestelmien analyysiin. Maan magneettikenttä on tällainen järjestelmä, sillä voimakkuudeltaan vaihteleva aurinkotuuli suistaa sen pois tasapainosta. Silloin magneettikentässä voi tapahtua hyvin äkillisiä muutoksia ja rauhallinen tilanne voi äityä hetkessä rajuksi myrskyksi.

Menetelmän perustana on Dst-indeksi (Disturbance storm-time), joka kertoo Maan magneettikentän voimakkuuden keskimääräisen poikkeaman normaaliarvosta. Poikkeamat syntyvät Auringosta tulevien hiukkasten heikentäessä Maan magneettikenttää.

Kun tutkijat tarkastelivat kahta 2000-luvun alussa esiintynyttä geomagneettista myrskyä suhteessa niitä edeltäneisiin flare-purkauksiin, Dst-indeksin arvoista löytyi säännönmukaisuuksia, joiden avulla geomagneettisia myrskyjä koskevia ennusteita voidaan toivon mukaan parantaa.

Tutkijoiden kehittämän ”toistuvuuskaavion” avulla voidaan ennakoida magneettikentän käyttäytymistä ja geomagneettisten myrskyjen syntyä mutta se auttaa myös tunnistamaan erilaiset magneettikentän vaihteluun liittyvät ilmiöt – kaikki muutokset kun eivät saa aikaan voimakasta geomagneettista myrskyä.

Uudesta menetelmästä kerrottiin American Institute of Physics -sivustolla ja tutkimus on julkaistu Chaos: An Interdisciplinary Journal of Nonlinear Science -tiedelehdessä.

Kuva: NASA/SDO