Аэрономия
 |
| Метеорология |
|---|
| Климатология |
| Аэрономия |
| Глоссарии |
Аэрономия — научное исследование атмосферы Земли верхних слоев и соответствующих областей атмосфер других планет. Это раздел как химии атмосферы , так и физики атмосферы . Ученые, специализирующиеся в области аэрономии, называемые аэрономами , изучают движение, химический состав и свойства верхней атмосферы Земли и соответствующих ей областей атмосфер других планет, а также взаимодействие верхних слоев атмосферы с космической средой. [1] В атмосферных регионах, которые изучают аэрономы, химическая диссоциация и ионизация важными явлениями являются .
История
[ редактировать ]Математик Сидни Чепмен ввел термин «аэрономия» для описания изучения верхних слоев атмосферы Земли. [2] в 1946 году в письме редактору журнала Nature, озаглавленном «Некоторые мысли о номенклатуре». [3] Этот термин стал официальным в 1954 году, когда его принял Международный союз геодезии и геофизики . [4] «Аэрономией» позже стали называть и изучение соответствующих областей атмосфер других планет.
Филиалы
[ редактировать ]Аэрономию можно разделить на три основных раздела: наземная аэрономия , планетарная аэрономия и сравнительная аэрономия . [5]
Наземная аэрономия
[ редактировать ]
Земная аэрономия фокусируется на верхних слоях атмосферы Земли, которые простираются от стратопаузы до границы атмосферы с космическим пространством и определяются как состоящие из мезосферы , термосферы и экзосферы и их ионизированного компонента, ионосферы . [5] Наземная аэрономия контрастирует с метеорологией , которая является научным исследованием нижних слоев атмосферы Земли, определяемых как тропосфера и стратосфера . [5] [6] [примечание 1] Хотя земная аэрономия и метеорология когда-то были совершенно отдельными областями научных исследований, сотрудничество между наземными аэрономами и метеорологами расширилось, поскольку открытия, сделанные с начала 1990-х годов, продемонстрировали, что верхняя и нижняя атмосфера оказывают влияние на физику , химию и биологию друг друга . [5]
Наземные аэрономы изучают атмосферные приливы и разряды молний в верхних слоях атмосферы, такие как красные спрайты , ореолы спрайтов, синие струи и ЭЛЬВЫ. [ нужна ссылка ] Они также исследуют причины процессов диссоциации и ионизации в верхних слоях атмосферы Земли. [7] Наземные аэрономы используют наземные телескопы , воздушные шары , спутники и зондирующие ракеты для сбора данных из верхних слоев атмосферы.
Атмосферные приливы
[ редактировать ]Атмосферные приливы — это периодические колебания земной атмосферы глобального масштаба, во многом аналогичные океанским приливам . Атмосферные приливы доминируют в динамике мезосферы и нижней термосферы, служа важным механизмом транспортировки энергии из верхних слоев атмосферы в нижние. Наземные аэрономы изучают атмосферные приливы, потому что их понимание важно для понимания атмосферы в целом и полезно для улучшения понимания метеорологии. Моделирование и наблюдения атмосферных приливов позволяют исследователям отслеживать и прогнозировать изменения в атмосфере Земли. [8]
Молния в верхних слоях атмосферы
[ редактировать ]
«Молния в верхних слоях атмосферы» или «разряд в верхних слоях атмосферы» — это термины, которые аэрономы иногда используют для обозначения семейства явлений электрического пробоя в верхних слоях атмосферы Земли, которые происходят значительно выше высот тропосферных молний, наблюдаемых в нижних слоях атмосферы. В настоящее время предпочтительным термином для явления электрического разряда, индуцируемого в верхних слоях атмосферы тропосферной молнией, является « переходное световое событие » (TLE). Существуют различные типы TLE, включая красные спрайты, ореолы спрайтов, синие струи и ELVES (аббревиатура от « Излучение света и очень низкочастотные возмущения из-за источников электромагнитных импульсов »). [9]
Планетарная аэрономия
[ редактировать ]Планетарная аэрономия изучает области атмосфер других планет. [5] которые соответствуют мезосфере, термосфере, экзосфере и ионосфере Земли. [6] В некоторых случаях вся атмосфера планеты может состоять только из того, что на Земле составляет верхнюю атмосферу, или только из ее части. Планетарные аэрономы используют наземные телескопы, космические телескопы и космические зонды , которые пролетают , вращаются или приземляются на других планетах, чтобы получить знания об атмосферах этих планет с помощью таких инструментов, как интерферометры , оптические спектрометры , магнитометры и плазма. детекторы и методы, такие как радиозатмение . [10] Хотя планетарная аэрономия первоначально ограничивалась изучением атмосфер других планет Солнечной системы , открытие с 1995 года экзопланет позволило планетарным аэрономам расширить свою область, включив в нее также и атмосферы этих планет. [11]
Сравнительная аэрономия
[ редактировать ]Сравнительная аэрономия использует результаты земной и планетарной аэрономии — традиционно отдельных научных областей. [5] — сравнить характеристики и поведение атмосфер других планет между собой и с верхней атмосферой Земли. [5] Он стремится выявить и описать способы, которыми различные химические процессы, магнитные поля и термодинамика на разных планетах влияют на создание, эволюцию, разнообразие и исчезновение атмосфер. [5]
Примечания
[ редактировать ]- ^ Альтернативное определение делит атмосферу на три, а не на две части: «верхняя атмосфера» ограничивается экзосферой и термосферой, мезосфера и стратосфера составляют «среднюю атмосферу», а «нижняя атмосфера» состоит только из тропосферы. . Использование этого определения не меняет фокуса аэрономии, которая охватывает всю атмосферу Земли выше стратопаузы, или метеорологии, которая охватывает всю атмосферу Земли ниже стратопаузы.
См. также
[ редактировать ]- Химия атмосферы
- Физика атмосферы
- Экзосфера
- ионосфера
- Мезосфера
- Метеорология
- Космическая физика
- Термосфера
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Брассер, Гай (1984). Аэрономия средней атмосферы: химия и физика стратосферы и мезосферы . Спрингер. стр. xi. ISBN 978-94-009-6403-7 .
- ^ Надь, Эндрю Ф.; Балог, Андре; Томас Э. Крейвенс; Мендилло, Майкл; Мюллер-Вударг, Инго (2008). Сравнительная аэрономия . Спрингер. стр. 1–2. ISBN 978-0-387-87824-9 .
- ^ Сидней Чепмен, «Некоторые мысли о номенклатуре», Nature 157, (1946): 405. Доступно в Интернете по адресу: Nature .
- ^ Королевский бельгийский институт космической аэрономии «Аэрономия, наука об атмосфере, что это такое?» По состоянию на 21 мая 2021 г.
- ^ Перейти обратно: а б с д и ж г час «Мендильо, Майкл, Эндрю Надь и Дж. Х. Уэйт, «Введение», Атмосфера в Солнечной системе: сравнительная аэрономия , серия геофизических монографий, том 130, 2002 г., без страниц, по состоянию на 23 марта 2021 г.» . Архивировано из оригинала 22 мая 2013 года . Проверено 24 марта 2021 г.
- ^ Перейти обратно: а б «Планетарная аэрономия», Имперский колледж Лондона, по состоянию на 23 марта 2021 г.
- ^ Чепмен, Сидней (1960). Термосфера – самая внешняя атмосфера Земли . Физика верхней атмосферы. Академическая пресса . п. 4. ISBN 978-0-12-582050-9 .
- ^ Волланд, Х., «Атмосферные приливные и планетарные волны», Kluwer Publ., Дордрехт, 1988.
- ^ Эрл Р. Уильямс (ноябрь 2001 г.) «Спрайты, эльфы и трубки тлеющего разряда», Physics Today , 54 (11): 41-47. Доступно в Интернете по адресу: Physics Today. Архивировано 27 мая 2012 г. на archive.today .
- ↑ Надь, Эндрю Ф., «История планетарной аэрономии», Cosmos.esa.int, по состоянию на 23 марта 2021 г.
- ^ Реферат Бауэра, Зигфрида Дж. и Гельмута Ламмера, Планетарная аэрономия: атмосферная среда в планетарных системах , Берлин: Springer-Verlag, 2004, ISBN 978-3-662-09362-7, по состоянию на 23 марта 2021 г.
Внешние ссылки
[ редактировать ]
СМИ, связанные с аэрономией, на Викискладе? - Лаборатория аэрономии NOAA
