Невидимый след урагана: НАСА обнаружило атмосферную аномалию на орбитальных высотах

Ураган Хелен обрушился на побережье Флориды с проливными дождями и мощными порывами ветра, вызвав масштабные разрушения. Однако последствия этого шторма проявились не только у поверхности Земли. Наблюдения НАСА показали, что во время урагана в атмосфере возникло ранее не зафиксированное явление на высоте около 55 миль. Об этом сообщает НАСА со ссылкой на данные Международной космической станции.

Невидимые процессы над зоной урагана

Речь идёт об атмосферных волнах, которые невозможно заметить с земли невооружённым глазом. Они формируются, когда мощные погодные явления нарушают баланс воздуха и передают энергию вверх, в более разреженные слои атмосферы.

Особый интерес учёных вызвала мезосфера — слой, расположенный примерно между 31 и 55 милями над поверхностью планеты. Хотя она кажется далёкой от земной погоды, данные показали, что сильные ураганы способны влиять и на эту область, так же как и другие редкие оптические явления в атмосфере, зафиксированные с орбиты.

"Это неожиданное наблюдение добавляет новое измерение к нашему пониманию того, как сильные штормы воздействуют даже на очень разреженные слои атмосферы", — отметил сотрудник НАСА Майкл Тейлор.

Инструмент, который увидел волну

Зафиксировать это явление помог Atmospheric Wave Instrument (AWE), установленный на внешней платформе МКС в 2023 году. Его задача — наблюдать за так называемым атмосферным свечением, слабым излучением газов на больших высотах.

Во время прохождения урагана Хелен прибор зарегистрировал характерный узор, напоминающий рябь. Он показал, как энергия шторма распространялась вверх и в сторону, выходя далеко за пределы основной зоны урагана.

МКС оказалась идеальной точкой для таких наблюдений. С этой орбиты можно фиксировать процессы, которые недоступны наземным метеорологическим системам и которые важны для понимания условий, в которых работают спутники.

Зачем изучать атмосферные волны

AWE позволяет исследовать связь между погодой у поверхности и состоянием верхних слоёв атмосферы. Вместо привычных параметров — дождя, ветра и молний — учёные анализируют, как возмущения "поднимаются" в мезосферу и дальше.

Хотя воздух там крайне разрежен, изменения его плотности имеют значение. Даже небольшие колебания могут влиять на орбиты спутников и создавать дополнительное сопротивление, что напрямую связано с рисками, которые создаёт орбитальная среда для спутников.

Для инженеров это критично: минимальные отклонения в плотности воздуха на больших высотах способны изменить траекторию аппарата и повлиять на его срок службы.

Почему это важно для технологий

Связные и навигационные спутники, метеосистемы и GPS зависят от стабильных условий в верхних слоях атмосферы. Сильные ураганы, подобные Хелен, могут запускать цепочку процессов, которые отражаются на работе этих систем.

Для более детальных наблюдений НАСА также использует Advanced Mesospheric Temperature Mapper (AMTM) — комплекс телескопов, чувствительных к слабым инфракрасным сигналам. Даже при температурах мезосферы около -150°F (-101°C) он способен фиксировать тонкие изменения.

Эта технология позволяет исследовать ранее малоизученные области атмосферы и отслеживать процессы, которые раньше оставались скрытыми.

МКС и новые горизонты атмосферных исследований

Совместные данные AWE и AMTM помогают заполнить пробелы в понимании того, как связаны между собой погодные явления у поверхности Земли и процессы на больших высотах.

Ранее подобные связи во многом оставались гипотезами. Теперь учёные получают реальные измерения, пусть и касающиеся явлений, которые невозможно увидеть напрямую.

НАСА планирует продолжать наблюдения во время других штормов, чтобы накопить статистику и лучше понять, как подобные волны влияют на атмосферу и орбитальную инфраструктуру.

Плюсы и минусы новых наблюдений

Новые данные открывают возможности для более точного прогнозирования рисков для спутников и систем связи. Они помогают заранее оценивать потенциальные изменения в атмосфере.

В то же время интерпретация таких тонких сигналов требует времени и дополнительных исследований. Учёным ещё предстоит понять, какие типы штормов вызывают наиболее значимые эффекты.

Советы шаг за шагом для оценки влияния штормов

1. Отслеживать данные спутниковых наблюдений во время крупных погодных событий.

2. Сопоставлять наземные и орбитальные измерения.

3. Использовать долгосрочные серии наблюдений для выявления закономерностей.

Популярные вопросы об атмосферных волнах

Могут ли ураганы влиять на космос?

Да, сильные штормы способны запускать волны, которые достигают верхних слоёв атмосферы.

Опасны ли такие волны для спутников?

Обычно они не критичны, но могут создавать дополнительные риски, которые важно учитывать.

Зачем изучать мезосферу?

Она играет роль в балансе атмосферы и влияет на условия, в которых работают спутники.