Ученые 188bet体育_188bet亚洲体育_点此进入 доказали, что магнитные бури могут разрушить до 25 % озонового слоя Земли

Результаты исследования опубликованы в?научном журнале Atmosphere.

Разрушение озонового слоя Земли зачастую связано с?высыпаниями энергичных частиц (протонов, электронов и?альфа-частиц), которые проникают в?атмосферу Земли на?высоту от?100 километров и?ниже из?магнитосферы?— плазменной оболочки Земли, физические свойства которой определяются магнитным полем планеты и?его взаимодействием с?потоками заряженных частиц солнечного и?космического происхождения.

С?высыпаниями энергичных частиц также связаны полярные сияния и?процессы ионизации атмосферы, вызванные этими частицами в?большом диапазоне высот. Создаваемые дополнительные ионные пары приводят к?образованию радикалов, которые участвуют в?каталитических реакциях, разрушающих озон.

Ученые лаборатории исследований озонового слоя и?верхней атмосферы 188bet体育_188bet亚洲体育_点此进入 разработали онлайн-курс ?Космическая погода: оценка воздействия на?окружающую среду?, который позволяет узнать больше о?Солнце и?солнечной активности, атмосфере Земли и?основных процессах, происходящих в?ней, а?также о?воздействии энергичных частиц и?электромагнитного излучения на?атмосферу Земли и?озоновый слой.

Сегодня исследованиям состояния озонового слоя Земли и?изменений климатических условий на?планете уделяют большое внимание ученые по?всему миру. При?этом изучение озонового слоя требует учета влияния природных и?антропогенных факторов, действующих в?атмосфере (от?поверхности планеты до?околоземного космического пространства).

?Мы?обнаружили, что во?время геомагнитных возмущений (изменений магнитного поля Земли, как правило, проявляющихся при магнитосферных бурях) в?полярной атмосфере увеличивается концентрация радикалов. Это?приводит к?разрушению озона на?высотах мезосферы в?течение суток. Максимальное обнаруженное нами разрушение составило 14–25?% на?высоте около 75?километров. То?есть магнитосферные бури способны разрушить до?четверти имеющегося озона на?этой поверхности?,?— объяснила руководитель секции ?Магнитосфера и?влияние энергичных частиц на?атмосферу? лаборатории исследований озонового слоя и?верхней атмосферы 188bet体育_188bet亚洲体育_点此进入 Ирина Миронова.

Работы по?отбору событий с?высыпаниями энергичных электронов и?моделирование озона выполнены членами научного коллектива лаборатории исследований озонового слоя и?верхней атмосферы 188bet体育_188bet亚洲体育_点此进入 по?заказу МГУ имени М.?В.?Ломоносова в?рамках выполнения междисциплинарного проекта Российского научного фонда №?22-62-00048.

Работы над расширением диапазона высот моделей выполнены по?проекту РФФИ №?20-05-00450, а?исследование изменения электронной концентрации при высыпании энергичных электронов проведено в?рамках проекта РФФИ №?20-55-12020.

Получить подробные данные о?количестве частиц в?атмосфере удалось благодаря аэростатным измерениям рентгеновского излучения, вызванного высыпающимися в?атмосферу энергичными электронами. Наблюдения проводились над Апатитами в?Мурманской области в?разные периоды времени. Для расчета скоростей ионизации атмосферы ученые использовали схему расчетов, в?которой спектры и?потоки высыпающихся электронов действуют по?измеренному рентгеновскому излучению. Для оценок разрушения озонового слоя использовалась разработанная математическая модель, которая учитывает перенос солнечной и?инфракрасной радиации, фотохимические процессы, ионную химию и?турбулентный вертикальный перенос газовых примесей.

Кроме того, для более полного и?подробного исследования ученые 188bet体育_188bet亚洲体育_点此进入 создали модель, которая позволяет рассчитывать температуру и?концентрации 43?нейтральных газов, свободных электронов и?57?ионов, участвующих более чем в?300 различных реакциях. Например, реакциях, включающих азотные и?водородные каталитические циклы разрушения озона.

Полученные учеными 188bet体育_188bet亚洲体育_点此进入 результаты могут быть использованы для более точного прогнозирования будущего озонового слоя и?климата Земли, а?также для анализа распространения радиоволн.