Nattens skyer set fra rummet
Astronauter og atmosfæreforskere samarbejder om at studere nattehimlens skyer – set fra hver sit perspektiv – som en del af det internationale polarår i 2007.
Kort efter at rumfærgen Discovery vender tilbage til Jorden med blandt andre Christer Fuglesang ombord, indledes det internationale polarår. Den svenske ESA-astronaut har tyvstartet på polaråret. Fra den internationale rumstation har han fotograferet nyttehimlens skyer i det omfang, lysforholdene har tilladt det. Hans registreringer vil senere blive et vigtigt bidrag til at forstå de bølgebevægelser i atmosfæren, som styrer luftmassernes cirkulation.
Luftens bølgebevægelser opstår på omtrent samme måde som bølger i havene. De er vanskelige at se, men de har en markant indflydelse på, hvordan luften i atmosfæren cirkulerer. Det betyder for eksempel, at storme ved jordoverfladen starter kraftfulde bølger, som spreder sig op gennem atmosfæren. Bølgerne danner effekter meget højere oppe i atmosfæren. Et eksempel er de gådefulde skyer i højder omkring 80 kilometer.
"Vi ønsker at se, om der er langsigtede ændringer i den måde, nattehimlens skyer udvikler sig på. For at se det, må vi rense beregningerne for de kortsigtede ændringer, som bølgerne skaber", siger Sheila Kirkwood, professor i atmosfærefysik ved Instituttet for Rumfysik (IRF) i Kiruna.
Formålet med at lede efter langsigtede ændringer i skydækket er at se, om der er en forbindelse mellem ændringerne og klimaforandringer.
Bedre forståelse af luftens cirkulation i atmosfæren kan også betyde, at en del af klimaets historie skal skrives om. Den vigtigste kilde til information om klimaet i tidligere tider er iskerneboringer. Prøverne analyseres primært for fordelingen af isotoper i de sporgasser, som er aflejret i isen. Imidlertid har forskerne hidtil ikke haft mulighed for at få effekten af luftens cirkulation i de øverste lag af atmosfæren med i billedet.
"De opadgående luftstrømme styrer luftens cirkulation. Varm luft stiger op ved Troperne og synker ved polerne. I de mellemliggende områder vil fordelingen af isotoper i de forskellige sporgasser variere. Mere viden om disse variationer kan bidrage til at forfine vores opfattelse af klimaets historie", siger Sheila Kirkwood.
Sheila Kirkwood studerer selv nattehimlens skyer ved hjælp af jordbaseret radar. Ekkoer fra radaren kommer tilbage fra ladede partikler, der optræder i de samme områder af himlen som skyerne. Forskernes hypotese er, at ladede ispartikler, som er mindre end de, der ses i skyer, er involveret. Ladningen kan skyldes meteorer, sollyset eller de partikler med høj energi – elektroner og protoner – som også giver årsag til nordlyset.
Forskerne på IRF vil sammenligne billeder fra et omfattende netværk af kameraer, satellitfotos og billeder fra den internationale rumstation for at finde mønstre i skyernes bevægelser over Arktis og Antarktis.
"Over Antarktis er det vanskeligt at se skyerne", fortæller Sheila Kirkwood. "Det skal være mørkt for, at man kan se dem, og de er kun synlige om sommeren – hvor Antarktis jo har sollys 24 timer i døgnet. De områder, hvor der er tilstrækkelig mørkt, befinder sig over havet – hvor det jo er sværere at observere fra".
Her er billederne fra rumstationen vigtige. Det samme er satellitfotos – for eksempel fra den amerikanske satellit AIM, som skal opsendes i mart 2007. Observationer fra rummet har den store fordel, at de ikke forstyrres af det normale, lavere skydække, som ofte slører observationer fra jorden. Samtidig dækker de store områder.
"Billederne fra rumstationen øger vores chance for at få samtidige målinger fra forskellige områder, så vi får et langt bedre billede af skyernes bevægelse", siger Sheila Kirkwood.
