Penelitian siswa mengubah pemahaman tentang angin atmosfer atas — ScienceDaily
Top Environment

Penelitian siswa mengubah pemahaman tentang angin atmosfer atas — ScienceDaily

Fisikawan luar angkasa Mark Conde telah melihat sesuatu yang aneh dalam data penelitian atmosfernya sejak tahun 1990-an. Tetapi baru tiga tahun yang lalu dia menyadari perilaku aneh angin tingkat atas ini adalah fenomena nyata dan bukan masalah dengan instrumentasi.

Jadi dia menyerahkannya kepada mahasiswa penelitiannya, Rajan Itani, yang sedang mengejar gelar doktor dalam fisika di University of Alaska Fairbanks.

Hasilnya: makalah yang ditulis oleh Itani, ditulis bersama oleh Conde, dan ditampilkan sebagai sorotan editor baru-baru ini di majalah American Geophysical Union Eos. Majalah itu mencatat bahwa kurang dari 2% makalah menerima perhatian seperti itu.

Makalah itu sendiri diterbitkan pada bulan September di Jurnal Penelitian Geofisika: Fisika Luar Angkasa.

“Saya senang bahwa makalah kami telah ditampilkan sebagai sorotan editor di Eos,” kata Itani. “Ini adalah momen yang membanggakan dalam karir saya di bidang fisika luar angkasa, karena ini menandai makalah pertama saya dipromosikan. Saya berterima kasih kepada penasihat saya, Dr. Mark Conde, yang telah menyarankan topik penelitian dan atas dukungan serta dorongannya yang tiada henti.”

Itani menegaskan bahwa jet lintas kutub, angin yang terkenal di atmosfer bagian atas, kadang-kadang berhenti atau dibelokkan atau dibalik ketika mencapai wilayah di atas Alaska.

Temuan itu membalikkan pemahaman sebelumnya.

Penelitian Itani di UAF Geophysical Institute, dengan bantuan dari Conde dan sebagian besar dilakukan dengan data dari Poker Flat Research Range universitas, hanya berfokus pada wilayah Alaska. Tetapi kemungkinan jet lintas kutub juga akan berhenti di tempat lain di dunia pada garis lintang tinggi saat angin muncul dari tutup kutub sekitar tengah malam.

Conde dan Itani sedang mempelajari termosfer atas, wilayah atmosfer di atas ketinggian 90 mil.

Jet lintas kutub ini membawa udara tipis di wilayah ini di atas Kutub Utara dari sisi siang hari ke sisi malam dan mengirimkannya ke khatulistiwa, di mana ia menghilang. Terkadang, menurut penelitian Itani, gaya yang mendorong angin tidak cukup kuat untuk mendorongnya melalui atmosfer latar di sisi malam Bumi.

“Jet lintas kutub ini adalah fitur persisten skala besar utama dari sirkulasi atmosfer atas,” kata Conde, yang merupakan profesor di Departemen Fisika UAF. “Dan menghentikannya seperti itu berarti lintasan partikel yang dibawa angin akan berubah secara dramatis.”

“Semua model komputer mengatakan bahwa angin ini menyebar cukup jauh ke arah khatulistiwa dan akhirnya melambat dan menyatu dengan arus latar belakang, seperti lalu lintas yang bergabung ke jalan raya,” kata Conde. “Seharusnya ada aliran yang cukup kuat memanjang jauh ke arah khatulistiwa, tapi kami menemukan bahwa pada dasarnya hanya menabrak dinding di atas Alaska pada beberapa kesempatan. Itu benar-benar harus berlanjut dan tumpah seperti yang dikatakan model.”

Temuan ini memiliki implikasi untuk orbit pesawat ruang angkasa, penghindaran puing-puing ruang angkasa, pemodelan badai ionosfer dan pemahaman kita tentang pengangkutan udara di termosfer.

Termosfer jauh lebih padat, hampir vakum, dibandingkan dengan udara di permukaan bumi. Dan itu berarti penghentian sesekali jet lintas kutub tidak akan terlihat di permukaan atau mempengaruhi kehidupan di sini.

Tapi apa yang menyebabkan macet ini? Itu belum teratasi. Namun, makalah Itani memang menawarkan korelasi: Sebuah tinjauan data selama tujuh tahun menunjukkan “pengaruh kuat” dari aktivitas matahari. Menghentikan angin termosfer paling mungkin terjadi selama minimum matahari, periode gangguan rendah di permukaan matahari.

Conde sebenarnya telah melihat angin terhenti dalam data di berbagai waktu sejak akhir 1990-an ketika ia mulai mempelajari dampak tampilan aurora pada angin termosfer di atas Alaska.

“Saya tidak pernah benar-benar yakin apakah apa yang saya lihat dalam data benar-benar mencerminkan apa yang sebenarnya dilakukan atmosfer atau apakah itu hanya beberapa hal instrumental yang aneh,” katanya. “Untuk waktu yang lama, saya tidak bisa benar-benar memeriksanya, karena tidak ada teknik lain yang bisa melakukannya.

“Tetapi selama bertahun-tahun karena kami telah menjalankan banyak instrumen dan menggabungkan data dari banyak instrumen itu, saya akhirnya baru memahami bahwa apa yang kami lihat adalah fenomena nyata,” katanya.

Conde menerbitkan sebuah makalah pada tahun 2018 yang mencatat angin termosfer terhenti; namun, makalah Itani memperluas pekerjaan itu secara lebih rinci.

“Melatih generasi ilmuwan berikutnya adalah tujuan utama dari lembaga penelitian utama Amerika Serikat, National Science Foundation, yang mendanai pekerjaan itu,” kata Conde. “Akibatnya, cukup banyak penelitian terdepan yang dilakukan oleh mahasiswa pascasarjana. Saya sangat senang melihat karya Rajan di bidang ini diakui oleh American Geophysical Union.”

Posted By : hongkong togel