שינויים קצרי מועד וארוכי טווח באטמוספירה העליונה

​חוקר: ישראל סילבר

האטמוספירה העליונה הינה החלק באטמוספירה שנמצא בין כ-60 ועד ל-1000 ק"מ מעלינו. גובה זה נמצא הרחק מעל הגבהים בהם טסים מטוסי נוסעים (כ-10ק"מ) ולמעשה, מהווה את האיזור המחבר בין כדוה"א לחלל, לא בדיוק האטמוספירה בעלת מזג אוויר אותה אנו חווים בחיי היומיום, אך גם לא הריק שנמצא בינינו ולבין כוכבים וגלקסיות אחרים. למרות זאת, צפיפות החומר בתחום זה נמוכה ביותר, מספיק בשביל לאפשר תנועה של לוויינים ומעבורות חלל בגבהים אלו (מעל ל-300 ק"מ), אשר מקיפים את כדוה"א באיזור זה של האטמוספירה. 

 

מאפיין נוסף של האטמוספירה העליונה הוא שהיא טעונה חשמלית, בעיקר הודות לקרינתה החזקה של השמש. כתוצאה מכך, גלי רדיו בתדרים נמוכים מאוד (VLF) מוחזרים בצורה טובה מבסיס האטמוספירה העליונה, סביב גובה של כ-70 ק"מ, ומסוגלים לנוע כך אלפי קילומטרים סביב כדוה"א, תוך שמירה טובה יחסית על מאפייניהם, ואף להיקלט מתחת לפני המים. לכן, גופים צבאיים שונים משתמשים במשדרים רבי עוצמה בתחום גלים זה, לצורך תקשורת עם צוללות. בנוסף, עיקר פליטת האנרגיה של ברקים מתרחשת בתחום תדירויות זה, כך שאנטנות מתאימות יכולות לקלוט גם את האותות הטבעיים, וגם את אלו מעשה ידי אדם. 

 

שינויים בצפיפות החומר וריכוז החלקיקים הטעונים חשמלית באטמוספירה העליונה, שמקורם יכול להיות מלמטה (לדוגמה; סופות וברקים) או מלמעלה (לדוגמה; סערות שמש) משפיעים הן על מסלול תנועתם של לוויינים (ע"י חיכוך עם חלקיקים, התלוי בצפיפותם), והן על מאפייני תשדורות גלי הרדיו. לכן, חשוב להבין, לעקוב ולהעריך את השינויים באטמוספירה העליונה בסקאלות זמן ומרחב שונות. זאת בנוסף לצורך העז שלנו, בני האדם, לספק את סקרנותינו ולהבין יותר טוב את סביבתינו הקרובה והרחוקה.

 

מטרת המחקר שלי היא הבנה טובה יותר של שינויים ותנודות אלו בסקאלות זמן שונות. כיוון שמדובר בגבהים אשר איננו נתקלים בהם בחיי היומיום שלנו (גבוה מידי עבור מטוסים ובלוני חיזוי), עליי להשתמש בשיטות חישה-מרחוק. המכשירים שעמם אני עובד הם אנטנות אשר קולטות את הגלים בתחום ה-VLF ושנמצאות בשדה-בוקר, בהר חרמון, ובמקומות שונים בעולם, ספקטרומטר GRIPS (מכשיר המודד את פליטת האנרגיה של שכבת ה-airglow בתחומי האינפרא האדום), אשר נמצא באוניברסיטת תל-אביב ומודד טמפרטורה בגובה של כ- 87 ק"מ מעל ישראל, ומכשיר SABER אשר נמצא ע"ג לוויין TIMED של נאס"א, ומודד בין היתר את הטמפרטורה בבסיס האטמוספירה העליונה ואף באטמוספירה התיכונה (בין כ-15 ועד לכ-120 ק"מ מעלינו).

 

 

אוניברסיטת תל-אביב, ת.ד. 39040, תל-אביב 6997801
UI/UX Basch_Interactive