日本科学家创建了有史以来第一个关于地球整个大气层的长期数据集 ，一直延伸到太空 。
他们希望该项目能够阐明我们星体气态裹尸布内部发生的一些较小的过程 ，包括宏伟的 北极光 。
的某些部分 地球的气氛 连续研究令人难以置信的细节。例如，世界各地数百万个气象站 ，数百个气象气球和无数飞机可每天测量整个对流层 ，这是大气的最低区域 。气球也到达平流层的下部，即对流层上方的层 。这些测量结果产生的数据量太高 ，以至于它使现代计算天气模型几乎是可靠的。
但是 ，看起来有点高一点，故事完全不同 。在平流层上方的稀疏空气层几乎到达空间边缘 ，这是完全未知的 。对于中层中的过程知之甚少 ，以至于该区域有时被称为“无知圈 ”。在我们所知，这种空白是无知的不可收拾＆mdash的结果 。对于平流层气球而言，它太高 ，通常太低 ，无法在低地球轨道上的卫星上无法探索 。
有关的： 极为罕见的黑色“反龙 ”油漆发光'阿拉斯加上方
东京大学的一组研究人员试图使用计算机建模来解决该问题。他们对无知圈中的气象参数进行了罕见的测量。通过发声火箭和基于地球的雷达和激光仪及MDASH获得 。并将它们送入他们早些时候开发的新数据同化系统 。数据同化是一种将建模与直接观察结果相结合以预测系统演变的技术。然后，指示系统重建中层内可能发生的事情以填充空白 。
日本研究人员使用该模型生成了19年的数据 ，涵盖了整个大气的演变 ，直到110公里（68.4英里）的高度 。然后，他们使用地面雷达获得的中层风的其他测量值来验证模型中的某些参数 ，以增强其结果的信心。
该数据集涵盖了2004年9月至2023年12月之间的时期 ，将使研究人员能够探索和建模一些在较高高度处发生的神秘现象，包括令人着迷的Aurora borealis及其对立的对应物Aurora Australis 。
“对于对流层和平流层来说 ，我们有很多数据 ，该地区的数值建模几乎是完美的，”东京大学大气物理学教授兼项目背后的主要研究人员Kaoru Sato告诉Space.com 。“在上面的区域中 ，模型不能很好地执行 ，因为它们没有初始条件的准确数据。我们的数据集可以提供 。 ”
无知圈是与空间天气相关的许多影响的大气区域 。当从 太阳 击中我们的星球，它们将其与地球上方高的薄气体混合在一起，激发空气分子。发生这种情况 ，分子散发出令人着迷的光芒 ，我们可以在地球上观察到Auroras 。但是，空间天气对大气的其他明显影响不太明显 。
佐藤说：“高能太阳颗粒会改变臭氧化学反应并破坏臭氧层。 ”“我们还知道 ，极光现象可以创造出我们所谓的重力波 ，然后向下传播到大气中。”
重力波（不误以为是由黑洞碰撞产生的引力波，除其他戏剧性遭遇所产生的引力波）是整个大气中发生的涡流 。它们在全球范围内运输能量 ，从而影响气候模式 。然而 ，到目前为止，气候建模者尚未能够理解在较高高度下发生的重力波的影响。
佐藤说：“我们的数据集为大气的一般循环模型提供了非常高分辨率的初始条件 。 ”“因此 ，它使我们能够在整个大气中模拟从表面到空间边缘的重力波 。 ”
这些数据还将帮助研究人员更好地模拟低大气中的过程如何影响电离层 ，这是高度高于50英里（80 km）的大气层的一部分，在该高度上 ，气态颗粒会被太阳风不断地电离。佐藤说 ，大气波，包括重力波和全球尺度的潮汐波影响电离层发电机，这是通过地球磁场线与电离层电离空气之间的相互作用在行星周围产生电流的过程 。
研究人员希望他们的数据集将有助于破解＆Mdash；例如 ，在2000年代后期首次观察到的奇怪现象被称为半球间耦合 。佐藤说 ，半球间的耦合是南极层层和北极平流层之间的一种假定联系，其中罕见的高空云常规出现并同时消失 ，通常是在一月份。
佐藤说：“如果我们想了解这种偏离性耦合背后的机制 ，我们需要数据 。”“我们的数据集可以提供非常有价值的信息来解决此耦合 。 ”
纸 描述日本团队所做的工作的发表在1月10日的《地球和行星科学》杂志上。
最初发布 space.com 。
