Aurinkomyrskyt tuhoavat otsonikerrosta

Seuraa 
Viestejä45973
Liittynyt3.9.2015

Tästä aiheesta keskusteltiin toukokuussa. Seuraavassa lisää tietoa:

Aurinkomyrskyt ovat yksi keski-ilmakehän otsoniin vaikuttavista luonnonilmiöistä. Auringon protonimyrskyt muuttavat ilmakehän ylimpiä kerroksia sekä käynnistävät otsonia tuhoavia kemiallisia reaktioita.
Näin kertoo tutkija Pekka Verronen Ilmatieteen laitoksesta. Hän on väitöksessään tutkinut Auringon protonimyrskyjen aiheuttamia otsonimuutoksia.

Auringon protonimyrskyt vähentävät otsonin määrää varsinaisen otsonikerroksen yläpuolisessa ilmakehässä eli 30-80 kilometrin korkeudessa. Näin käy, kun Auringon korkeaenergiset protonit tunkeutuvat Maan ilmakehään napa-alueilla ja ionisoivat ilmakehän kaasuja.
TUTKIJAT PÄÄSIVÄT ilmiön jäljille, kun lokakuun lopulla 2003 sattui poikkeuksellisen voimakas aurinkomyrsky.
Verrosen mukaan se oli ensimmäinen aurinkomyrsky, jonka talvivaikutukset pystyttiin perin pohjin havainnoimaan pohjoisella napa-alueella.

Pohjoisen napa-alueen talvisia aurinkomyrskyjä ja niitä seuraavaa otsonikatoa ei ole ennen pystytty mittaamaan. Aiemmat tiedot ovat perustuneet teoreettisiin mallilaskelmiin.
LOKAKUUN MYRSKYN lyhytaikaiset vaikutukset havaittiin Verrosen mukaan mesosfäärissä 50-80 kilometrin korkeudessa.

- Lyhytaikaiset vaikutukset voivat olla todella suuria. Otsoniarvot putosivat alle kymmenesosaan normaalista.
- Kun aurinkomyrsky laantui, otsoniarvot palautuivat muutamassa päivässä lähelle normaalia.

Pitkän ajan vaikutukset havaittiin alempana ilmakehässä, ylästratosfäärissä 30-50 kilometrin korkeudessa. Otsonipitoisuus pieneni useita kymmeniä prosentteja.
- Talviaikaiset otsonimuutokset voivat kestää ylästratosfäärissä jopa kuukausia.
Talvella Pohjoisnavan otsonimuutokset ovat pitkäaikaisempia, koska auringonvaloa ei ole.
- Kesällä ilmakehässä syntyy auringonvalon vaikutuksesta otsonia, jolloin otsonitilanne normalisoituu nopeammin kuin talvella.

OTSONIKERROKSEEN aurinkomyrskyillä ei Verrosen mukaan ole suoraa vaikutusta. Siten niillä ei ole suoraa vaikutusta myöskään uv-säteilyn määrään.
Otsonin väheneminen keskittyy otsonikerroksen yläpuoliseen ilmakehään, koska suurin osa Auringosta tulevista hiukkasista ei pääse otsonikerrokseen saakka.

Varsinainen otsonikerros sijaitsee 15-30 kilometrin korkeudessa, jossa ihmisen aiheuttama otsonikato eli CFC-kaasujen aiheuttamat muutokset tapahtuvat.
30-80 KILOMETRIN korkeudessa tapahtuvat muutokset voivat vaikuttaa välillisesti varsinaiseen otsonikerrokseen.

Protonimyrskyt voivat aiheuttaa muutoksia ilmakehän säteilytasapainossa, edelleen lämpötilassa ja yleisessä kiertoliikkeessä. Nämä voivat vaikuttaa myös otsonikerrokseen, mutta vaikutussuhdetta ei Verrosen mukaan kovin hyvin tunneta.
- Hiukkassateiden aiheuttamien otsonimuutosten vaikutus otsonikerrokseen on niin sanotusti kuuma tutkimusaihe, koska asia vielä tunnetaan huonosti.

Jos otsonin määrä vähenee, se kylmentää ilmakehää. Otsoni vaimentaa tehokkaasti säteilyä eli imee energian itseensä.
- Jos otsonin määrä vähenee, energian vastaanotto vähenee ja ilma kylmenee, Verronen sanoo.

AURINKOMYRSKYIHIN liittyvät revontulet syntyvät pääosin elektronien syöksymisestä ilmakehään.
Elektronimyrskyt ja revontulet esiintyvät ilmakehässä suunnilleen sadan kilometrin korkeudella, kun protonimyrskyjen aiheuttamat otsonimuutokset syntyvät alemmassa kerroksessa.

Kun aurinkomyrskyjen välillisistä vaikutuksista puhutaan, täytyy Verrosen mukaan ottaa protonimyrskyjen ohella huomioon myös elektronimyrskyt.
- Elektronimyrskyt ovat protonimyrskyjä lievempiä mutta voivat esiintyä useammin. Niiden vaikutus on samantapainen kuin protonimyrskyillä.

ELEKTRONI- JA protonimyrskyjen epäsuoria vaikutuksia otsonikerrokseen tutkitaan edelleen. Uudet satelliitti-
mittalaitteet pystyvät havaitsemaan aurinkomyrskyjä myös napa-alueiden kaamosaikana.
Näin saadaan uutta tietoa siitä, kuinka otsonikerroksen yläpuoliset muutokset voivat siirtyä alaspäin ilmakehässä ja vaikuttaa otsonikerrokseen.

- Yksittäisten protonimyrskyjen jälkeen ei ole havaittu suuria muutoksia otsonikerroksessa.
- Protonimyrskyillä voi kuitenkin pitkällä aikavälillä, yhdessä elektronimyrskyjen kanssa, olla merkitystä otsonitasapainon kannalta, Verronen sanoo.

VERROSEN VÄITÖS liittyy laajempaan ilmakehän otsonitutkimukseen, jossa on selvitetty sekä ihmisen aiheuttamia muutoksia että Auringon prosessien aiheuttamia luonnollisia vaihteluja.
- Kun selvitetään ihmisen aiheuttaman muutoksen suuruus, on tiedettävä myös otsonin luonnolliset vaihtelut. On tiedettävä eri prosessien vaikutus otsonimuutoksiin.

Sitaatti: Ilpo Leskinen

Kommentit (0)

Uusimmat

Suosituimmat