Mallitutkimus valottaa massiivisten aurinkomyrskyjen vaikutusta otsonikerrokseen
Kuva: NASA's Goddard Space Flight Center.Tutkimuksen lähtökohtana oli heinäkuussa 2012 tapahtunut voimakas Auringon koronapurkaus. Purkaus ei kohdistunut Maata kohti, mutta sen seurauksena syntyneet protonivuot saatiin mitattua Aurinkoa kiertävän STEREO-A-aurinkoluotaimen mittalaitteilla. Elektronihavaintojen perusteella koronapurkauksen vaikutusta ilmakehän otsonikerrokseen tutkittiin käyttäen Ilmatieteen laitoksella kehitettyä WACCM-D-keski-ilmakehämallia.
Vuoden 2012 koronapurkaus sai aikanaan paljon huomiota esimerkkinä mahdollisesti vaarallisesta aurinkomyrskystä. Mallinnettu vaikutus ilmakehässä osoittautui selvästi havaittavaksi, mutta ei kuitenkaan merkittävästi suuremmaksi kuin voimakkaimpien viime vuosikymmeninä Maapallolle osuneiden protonimyrskyjen vaikutus.
Pitkäkestoinen ja maailmanlaajuinen vaikutus kokonaisotsoniin havaittiin, kun protonivuot kasvatettiin kymmen- ja satakertaisiksi. Tämän mittaluokan myrskyjä tapahtuu nykytietämyksen valossa noin kerran tuhannessa vuodessa. Maan magneettikentän suojaavan vaikutuksen seurauksena otsonikato keskittyisi napa-alueiden ylempään stratosfääriin, jossa se voimistaisi jokavuotista otsonikatoa.
Voimakkaimpien mallinnettujen skenaarioiden tapauksessa otsonikato kuitenkin leviäisi useiden kuukausien viiveellä lähemmäs päiväntasaajaa. Heikentyneen otsonikerroksen seurauksena maanpinnalle saapuvan ultraviolettisäteilyn määrä kohoaisi huomattavasti myös tiheään asutuilla keskileveysasteilla. Näissäkin skenaarioissa otsonikerros toipuisi 2–3 vuoden kuluessa.
Lisätietoja:
Tutkija Niilo Kalakoski, Ilmatieteen laitos, p. 050 3803075, niilo.kalakoski@fmi.fi
Tieteellinen artikkeli on saatavilla Scientific Reports -tiedelehdessä.
Viite: Kalakoski, N., Verronen, P.T., Szeląg, M.E., Jackman, C.H. Global ozone loss following extreme solar proton storms based on the July 2012 coronal mass ejection. Sci Rep 13, 13873 (2023). https://doi.org/10.1038/s41598-023-40129-1