Используя комбинацию независимых моделей и наблюдений в разных временных масштабах, учёные проверяют две важные модели, которые оценивают количество солнечного излучения, получаемого Землёй.

Учёные часто полагаются на две важные метрики в оценке количества солнечной энергии, передаваемой на Землю: общее солнечное излучение (ОСИ) и солнечное спектральное излучение (ССИ). ОСИ указывает общую солнечную энергию на единицу площади, достигающую верхней границы атмосферы Земли на всех длинах волн. ССИ также представляет солнечную энергию на единицу площади, но на дискретных длинах волн в определённом диапазоне и с определённым разрешением, которое зависит от инструмента, выполняющего измерения.

Отслеживание и моделирование изменений солнечного излучения, которые могут значительно варьироваться в разные периоды времени, от нескольких минут до столетий, являются важнейшими задачами в достижении более полного понимания климата Земли. Недавно исследователи использовали модели ОСИ и ССИ, разработанные военно-морской исследовательской лабораторией США (NRL) и известные как NRLTSI2 и NRLSSI2.

Самый надёжный способ проверки выходных данных модели - это сравнение их со спутниковыми измерениями. Такие данные имеются всего лишь за период около 40 лет, и существует много пробелов как во времени, так и в длинах волн, на которых вели измерения спутниковые приборы. С целью заполнения пробелов и расширения объёма информации о прошлых эпохах, учёные полагаются на модели, использующие исторические показатели солнечной активности, такие как числа солнечных пятен и космогенные изотопы, сохранённые в кольцах деревьев и кернах льда.

В новом исследовании Коддингтона и др. (Coddington et al.) произведена проверка моделей NRLTSI2 и NRLSSI2 посредством сравнения их результатов с результатами независимых моделей, а также с данными космических наблюдений, особенно из эксперимента НАСА по солнечной радиации и климату (SORCE). Исследователи сосредоточились на измерениях ОСИ и ССИ во временных масштабах, варьирующихся от нескольких дней до десятилетия и в конечном итоге охватывающих всю эпоху освоения космоса.

Они нашли хорошее согласие в своих оценках ОСИ с набором данных SORCE по срокам вращения Солнца (примерно 1 месяц), а также по одному солнечному циклу (около 11 лет).

Проверка модели NRLSSI2 оказалась более сложной. Исследователи обнаружили, что её результаты хорошо согласовались в короткие сроки и в ультрафиолетовом и видимом диапазонах волн с наблюдательными оценками ССИ от SORCE и других миссий, включая прибор для мониторинга озона и композитный прибор для получения данных о солнечной радиации на разных длинах волн. Однако на длинах волн более 900 нанометров проверка не удалась из-за шума прибора в наборах данных наблюдений.

Точно так же модель NRLSSI2 не удалось проверить на временных масштабах солнечного цикла, потому что не было достаточного согласия среди других наборов данных для сравнения.

Исследователи надеются устранить эти пробелы в своих будущих исследованиях и предполагают, что обе модели (NRLTSI2 и NRLSSI2) являются надёжными инструментами для оценки влияния Солнца на Землю.

Ссылка: https://eos.org/research-spotlights/observational-data-validate-models-of-suns-influence-on-earth