Космические лучи как ключ к пониманию атмосферы Антарктиды
Атмосферные условия над Антарктидой влияют на глобальные климатические циклы и поэтому имеют решающее значение для оценки климата. Однако изучение атмосферных изменений в Антарктиде сопряжено с большими трудностями, поскольку они обусловлены множеством процессов локального масштаба, которые сложно уловить с помощью глобальных моделей. Мониторинг сезонных изменений атмосферного давления — один из способов отслеживать эволюцию антарктической атмосферы.
Поскольку изменения условий в стратосфере влияют на поток космических лучей, достигающих поверхности Земли, Сантуш и др. [2025] используют данные водного черенковского детектора космических лучей для мониторинга колебаний геопотенциальной высоты на уровне 100 гПа (около 15 километров) над Антарктическим полуостровом. Проведя тщательный статистический анализ данных, авторы разрабатывают простую модель, связывающую приземное давление и показатели счета космических лучей, и проверяют ее, сравнивая с наблюдаемыми данными реанализа ERA5 по геопотенциальной высоте на уровне 100 гПа. Модель особенно точна весной (в Южном полушарии), но хорошо работает и в другие времена года.
С помощью своей модели авторы демонстрируют, что водные черенковские детекторы космических лучей могут надежно использоваться в качестве индикаторов изменений атмосферного давления, добавляя тем самым новый, простой и эффективный инструмент для мониторинга и изучения динамики нижней стратосферы над Антарктидой.
