Aeronomie - Aeronomy

Aeronomy je vědecký výzkum v horních vrstvách atmosféry na Zemi a odpovídajících oblastí atmosférách jiných planet. Je to obor jak atmosférické chemie, tak fyziky atmosféry . Vědci specializující se na aeronomii, známí jako aeronomové , studují pohyby a chemické složení a vlastnosti horní atmosféry Země a oblastí atmosfér jiných planet, které jí odpovídají, jakož i interakce mezi vyššími atmosférami a vesmírným prostředím. V atmosférických oblastech je studium aeronomů důležitým jevem chemické disociace a ionizace .

Dějiny

Matematik Sydney Chapman představil termín aeronomie k popisu studia zemské horní atmosféry v roce 1946 v dopise redaktorovi časopisu Nature s názvem „Některé úvahy o názvosloví“. Termín se stal oficiálním v roce 1954, když jej přijala Mezinárodní unie geodézie a geofyziky . „Aeronomie“ později také začala odkazovat na studium odpovídajících oblastí atmosfér jiných planet.

Pobočky

Aeronomii lze rozdělit do tří hlavních větví: pozemní , planetární a srovnávací .

Pozemská aeronomie

Meteorologický balón
Znějící raketa
Družice
Balónky (vlevo) a sondážní rakety (uprostřed) patří mezi nástroje, které aeronomové používají ke shromažďování údajů o horní atmosféře Země. Vpravo model družice Aeronomy of Ice in the Mesosphere (AIM), vypuštěný v roce 2007, za účelem shromažďování údajů o nočních svítivých oblacích a polárních mezosférických mracích v zemské atmosféře.
Animace údajů o atmosférickém přílivu shromážděných satelitem TIMED v září 2005.

Pozemní Aeronomy zaměřuje na zemské horní atmosféry, která sahá od stratopauza do atmosféry je hranice s vnějším prostorem , a je definována jako sestávající ze mesosphere , thermosphere a exosféra a jejich ionizované složky, do ionosféry . Pozemská aeronomie je v kontrastu s meteorologií , což je vědecké studium spodní atmosféry Země, definované jako troposféra a stratosféra . Ačkoli pozemská aeronomie a meteorologie byly kdysi zcela samostatnými obory vědeckých studií, spolupráce mezi pozemskými aeronomery a meteorology rostla, protože objevy provedené od počátku 90. let minulého století ukázaly, že horní a dolní atmosféra mají vzájemný dopad na fyziku , chemii a biologii druhého člověka .

Pozemští aeronomové studují atmosférické přílivy a výboje blesků v horních vrstvách atmosféry, jako jsou červení skřítci , svatozáří halo, modré trysky a ELVES. Zkoumají také příčiny disociačních a ionizačních procesů v horní atmosféře Země. Pozemní aeronomové používají pozemní teleskopy , balóny , satelity a sondážní rakety ke shromažďování dat z horních vrstev atmosféry.

Atmosférické přílivy a odlivy

Atmosférické přílivy a odlivy jsou periodické oscilace zemské atmosféry v globálním měřítku, v mnoha ohledech analogické s přílivem a odlivem v oceánu . Atmosférické přílivy a odlivy ovládají dynamiku mezosféry a spodní termosféry a slouží jako důležitý mechanismus pro přenos energie z horní atmosféry do spodní atmosféry. Pozemští aeronomové studují atmosférické přílivy a odlivy, protože jejich porozumění je zásadní pro pochopení atmosféry jako celku a přínos pro zlepšení porozumění meteorologii. Modelování a pozorování atmosférických přílivů umožňují vědcům sledovat a předpovídat změny v zemské atmosféře.

Blesky ve vyšší atmosféře

Reprezentace jevů blesků a výbojů ve vyšší atmosféře

„Blesky do vyšší atmosféry“ nebo „výboje do vyšší atmosféry“ jsou termíny, které aeronomové někdy používají k označení rodiny jevů elektrického rozpadu v horní atmosféře Země, které se vyskytují vysoko nad nadmořskými výškami troposférických blesků pozorovaných ve spodní atmosféře. V současné době je preferovaným termínem jevu elektrického výboje indukovaného v horních vrstvách atmosféry troposférickým bleskem „ přechodná světelná událost “ (TLE). Existují různé typy TLE, včetně červených skřítků, svatozářských haloů, modrých trysek a ELVES (zkratka pro „ emise světla a velmi nízkofrekvenční poruchy způsobené elektromagnetickými pulzními zdroji“).

Planetární aeronomie

Planetární aeronomie studuje regiony atmosféry jiných planet, které odpovídají mezosféře, termosféře, exosféře a ionosféře Země. V některých případech může celá atmosféra planety sestávat pouze z toho, co na Zemi tvoří horní atmosféra, nebo jen její část. Planetární aeronomery používají pozemní teleskopy, vesmírné teleskopy a vesmírné sondy, které létají kolem , obíhají nebo přistávají na jiných planetách, aby získaly znalosti o atmosférách těchto planet pomocí nástrojů, jako jsou interferometry , optické spektrometry , magnetometry a plazma detektory a techniky, jako je rádiová okultace . Ačkoli planetární aeronomie byla původně omezena na studium atmosfér ostatních planet ve sluneční soustavě , objev exoplanet od roku 1995 umožnil planetárním aeronomům rozšířit své pole tak, aby zahrnovalo i atmosféry těchto planet.

Srovnávací aeronomie

Srovnávací aeronomie využívá poznatky pozemské a planetární aeronomie - tradičně oddělené vědecké obory - ke srovnání charakteristik a chování atmosfér jiných planet mezi sebou a s horní atmosférou Země. Snaží se identifikovat a popsat způsoby, kterými různá chemie, magnetická pole a termodynamika na různých planetách ovlivňují vznik, vývoj, rozmanitost a mizení atmosféry.

Poznámky

Viz také

Reference

externí odkazy