Videnskab
 Science >> Videnskab >  >> Astronomi

Aurora borealis dynamik tyder på, at polarhvirvelen er ved at bryde op igen

Kredit:Videnskabelige rapporter (2023). DOI:10.1038/s41598-023-47605-8

Space Climate Research Group ved University of Oulu, Finland har studeret virkningerne af energisk partikeludfældning fra rummet, mere almindeligt kendt som aurora borealis eller nordlys, på vinterens vejrvariationer i et stykke tid. Aurora borealis er ikke kun et smukt lysfænomen, men involverer også kemiske ændringer, der fører til ozonnedbrydning højt i den polære stratosfære om vinteren.



Ozonnedbrydning forårsaget af energiske partikler intensiverer den polare hvirvel, en stærk vind, der blæser fra vest til øst rundt om polarområdet i vinterhalvåret. Intensiveret polarhvirvel forstærker også vestlige vinde ved overfladen, hvilket giver milde vintre i det nordlige Europa og især Finland.

"På den anden side kan polarhvirvelen i vintre med svag partikelnedbør svækkes og endda nedbrydes fuldstændigt, så kold arktisk luft kan strømme sydpå. Det er her, Finland og Nordeuropa typisk oplever kuldeperioder, som denne vinter," siger Lektor Timo Asikainen.

"Polarhvirvelen er allerede gået i stykker en gang denne vinter og forventes at bryde igen i den kommende weekend. Vores egne modeller forudsagde det sandsynlige opbrud af polarhvirvelen i løbet af vinteren allerede sidste sommer."

Erfaringen viser, at især i Finland er forbruget af elektricitet og mere generelt energi, der bruges til opvarmning, meget afhængigt af vejret. Det rejser spørgsmålet:Hvor meget kan partikeludfældningen fra rummet påvirke elforbruget via den polære hvirvel? En nylig undersøgelse foretaget af University of Oulus Space Climate Group var den første til at behandle netop dette spørgsmål.

Undersøgelsen, offentliggjort i Scientific Reports , fandt en betydelig indflydelse af partikelnedbør på Finlands vintertemperaturer og på den temperaturafhængige del af elforbruget i vinterperioden (januar-marts).

Finlands samlede månedlige elforbrug fra 1990 til 2021 (blå) og normaliserede værdier (rød). Den grønne kurve viser de normaliserede aftrendede månedlige elforbrugsværdier (lineær trend fjernet fra hver måned separat) anvendt i analysen. Kredit:Videnskabelige rapporter (2023). DOI:10.1038/s41598-023-47605-8

I bedste fald var variationen forbundet med energisk partikeludfældning omkring 14 % af det gennemsnitlige elforbrug i Finland om vinteren og forklarede op til 50 % af de årlige variationer i elforbruget.

"Det mest markante resultat af undersøgelsen viste, at partikeludfældningen, eller geomagnetisk aktivitet som dens proxy, signifikant påvirker Finlands vintertemperaturer og elforbrug gennem den polare hvirvel:Stærk partikelnedbør svarer til højere vintertemperaturer og lavere elforbrug og omvendt ," siger Veera Juntunen, en doktorgradsforsker.

Undersøgelsen brugte omfattende elforbrugsstatistik fra 1990'erne til i dag fra den finske energiforening. "Fra disse data var vi nødt til omhyggeligt at fjerne variationer, der ikke var relateret til temperaturer. Dette afslørede så partikeludfældningens indflydelse på temperatur og elforbrug," siger Juntunen.

Forbindelsen var gældende fra 1950'erne til i dag, men interessant nok kun i vintre, hvor de ækvatoriale stratosfæriske vinde, de såkaldte QBO-vinde, blæser fra øst.

"Denne QBO-effekt er allerede observeret i tidligere undersøgelser og hænger sammen med, at når QBO-vinde er østlige, ledes storstilede atmosfæriske bølger, de såkaldte planetbølger, fra den lavere atmosfære ind i den polære stratosfære. sammen med partikeludfældningen skaber de den observerede effekt på den polære hvirvel," forklarer Asikainen.

Undersøgelsen afslører en interessant ny samfundsmæssig påvirkning af rumvejret. At tage højde for partikeludfældning fra rummet kan hjælpe med at forudsige vintertemperaturer og elforbrug, i bedste fald flere måneder eller endda år i forvejen, hvis vi lærer, hvordan vi bedre kan forudsige partikelnedbøren på længere tid end i øjeblikket.

Flere oplysninger: Veera Juntunen et al., Elforbrug i Finland påvirket af klimaeffekter af energisk partikeludfældning, Scientific Reports (2023). DOI:10.1038/s41598-023-47605-8

Journaloplysninger: Videnskabelige rapporter

Leveret af University of Oulu




Varme artikler