Stjerneskudd og aske i den øvre atmosfæren

Fra Andøya rakettstasjon har Tim Dunker forsket på sammenhengen mellom meteorstormer og mengde natrium og røykpartikler i atmosfæren.
Os, Vibeke
Bilde av forfatter finnes ikke, dette er en placeholder
Vibeke Os
Publisert: 01.03.16 10:00 Oppdatert: 01.03.16 15:49

Ved forskningsobservatoriet ALOMAR, har Tim Dunker har utført sin målinger av atmosfæren. Stasjonen ligger på toppen av fjellet Ramnan (376 moh) på Andøya. ALOMAR (Arctic Lidar Observatory for Middle Atmosphere Research) er en del av Andøya Space Center. Foto: Tim Dunker.

Meteorsvermen Geminidene er et årvisst fenomen som finner sted 13.-15. desember. Det kan da komme opp mot 120 til 160 meteorer i timen under optimale forhold og for de som er så heldige å oppleve dette så kan fenomenet være et imponerende syn på nattehimmelen. Meteorer brenner opp og omdannes til gasser når de entrer atmosfæren, fenomenet vises som en flyktig lysstripe på himmelen - stjerneskudd.

Sendte opp raketter under meteorstormen Geminidene
-       Vi sendte ut tre raketter under meteorstormen Geminidene for å analysere stoffer i atmosfæren mens fenomenet pågikk, forteller Tim Dunker. - Natriumatomer og røykpartikler er noe av det som måles for å bestemme temperatur i den øvre atmosfæren og vi ville se om dette ble påvirket av meteorstormen.

Rakettene ble skutt opp fra Andøya rakettskytefelt og datainnsamling fra rakettene ble kombinert med lidar- og radarmålinger fra bakkestasjonen. Rakettene var utstyrt med måleinstrumenter for å kartlegge røykpartikler og nitrogenoksid som dannes når meteorer brenner opp i atmosfæren.

 

Dunker har forsket på natrium 80 kilometer opp i atmosfæren, nærmere bestemt i mesosfæren. Figuren illustrerer ALOMAR observatoriet og viser instrumentenes rekkevidde opp i lufta. De grønne og orange lyskjeglene viser lidarens målefelt. Illustrasjon: Hildebrand et al. (2012) #

Hva er lidar* og radar?
Fra bakkestasjonen ble lidar og radar benyttet, men hva er egentlig forskjellen på disse to instrumentene som begge kan brukes til å måle hastighet og avstand til objekter og gasser?

-Begge instrumentene sender ut signaler i form av bølger og detekterer disse når de reflekteres tilbake til instrumentet, men kvaliteten på bølgene er forskjellig og den viktigste forskjellen på instrumentene er at lidar sender ut lys, mens radar sender ut radiobølger, forklarer Dunker.

Han forteller videre at lidar ble brukt til å måle natriumtetthet, vind og temperatur mellom 80 og 110 kilometers høyde, mens radar ble brukt til kartlegging av meteorer.

 

-Vi fant ut at denne store meteorsvermen ikke har noen effekt på natriumtetthet, men at den er nært koplet til antallet sporadiske meteorer.

 

Viktig å kartlegge temperatur i atmosfæren

Tim Dunker fikk etter avlagt doktorgrad jobb i Justervesenet, Norges nasjonale metrologiske institutt, på Kjeller utenfor Oslo. Der jobber han nå i fagområdet tid og frekvens. Foto: Geir Holm, Universitetet i Oslo.

Dunker fokuserte mest på lidarmålingene i sin oppgave og  kombinerte data fra lidaren med rakettmålinger fra Andøya og en global tredimensjonal atmosfæremodell.

Laserfjernmåling av natriumatomer gjør det mulig å måle temperatur, natriumtetthet og vind samtidig. Temperatur er en viktig tilstandsvariabel til atmosfæren, men temperaturen er vanskelig å måle i store høyder, som f.eks. i mesopause-regionen (omtrent 80 km til 110 km høyde). For å styrke disse temperaturmålingene, kan lidarmålingene kombineres med analyser som måler gasser i atmosfæren.

 

Tim Dunker disputerte 25. november 2015 med avhandlingen: “Lidar measurements of mesopause region temperature and Na number density”. Doktorgradsarbeidet ble veiledet av Ulf-Peter Hoppe, Forsvarets forskningsinstitutt/UiT, Unni Pia Løvhaug, Institutt for fysikk og teknologi, UiT, og Frode Stordal, Institutt for geofag, UiO. Prosjektet var finansiert av Norges forskningsråd.

 


* Lidar er en optiske fjernmålingsteknikk som brukes til hurtig måling av fysiske objekters posisjon. Det kan brukes på et bredt spekter av materialer, inkludert metaller, stein, vann, kjemiske forbindelser, aerosoler, skyer og selv enkeltmolekyler. Lidar har vært brukt mye innen atmosfærisk forskning og mereorologi, og nedoverrettede lidar-instrumenter mpntert på fly, helikoptre og satellitter utfører oppmåling og kartlegging av landskap. Wikipedia.

# Combined wind measurements by two different lidar instruments in the Arctic middle atmosphere

 

Os, Vibeke
Bilde av forfatter finnes ikke, dette er en placeholder
Vibeke Os
Publisert: 01.03.16 10:00 Oppdatert: 01.03.16 15:49
Vi anbefaler