태양 폭풍 예보를 개선하기 위한 연구

우주로 발사된 위성은 과학자들이 우주 기상 측정 방식을 획기적으로 개선한 덕분에 태양 폭풍의 위험성에 대한 개선된 예보를 다시 보낼 수 있습니다. 태양 폭풍은 전력망과 GPS와 같은 지구 궤도를 도는 위성에 위협이 될 수 있습니다. 영국 레딩 대학교의 전문가들은 신뢰도는 떨어지지만 지구로 빠르게 돌아오는 위성 데이터를 사용하면 태양풍(태양에서 보내는 해로운 하전 입자의 흐름) 예보의 정확도를 50% 가까이 높일 수 있다는 사실을 발견했습니다.

 

연구자들은 그들의 연구 결과가 기상청과 같은 기관이 정전을 일으키고 인간의 건강을 해칠 수 있는 심각한 우주 날씨에 대한보다 정확한 예측을 제공할 수 있을 것이라고 제안합니다.

 

레딩 대학교 기상학과의 수석 연구원 인 해리엇 터너는 말했다: "우리는 지구에서 형성되는 폭풍에 대비하는 방법에 대해 많이 알고 있지만 우주에서 발생하는 위험한 날씨에 대한 예측을 개선해야 합니다. 우주 날씨는 전력망에 장애를 일으키고 GPS와 같은 위성을 손상시키며 심지어 우주비행사를 병들게 할 수 있기 때문에 기술 중심의 생활 방식을 위협합니다. 우리의 연구에 따르면 신속한 위성 측정을 사용하여 우주 날씨를 예측하는 것이 효과적이라는 것이 밝혀졌습니다. 지구에서 멀리 떨어진 곳에 우주선을 보내면 이 새로운 기술을 사용하여 태양 폭풍을 더 잘 예측하고 앞으로 일어날 일에 대비할 수 있습니다."

 

기상청 우주 기상 관리자인 사이먼 마친 은 이렇게 말했습니다: "이것은 학계와의 협업을 통해 얻을 수 있는 가치를 보여주는 좋은 예입니다. 과학적 연구를 운영 영역으로 끌어들임으로써 우주 기상 예보 개선은 궁극적으로 우주 기상 현상에 대비하고 완화하는 국가의 능력을 향상할 것입니다."

 

과학자들은 우주 날씨를 예측하기 위해 지구의 태양풍 상태를 예측해야 합니다. 이를 위해 컴퓨터 시뮬레이션과 우주 관측을 결합하여 우주 날씨가 어떻게 될지 예측합니다. 이를 데이터 동화(data assimilation)라고 합니다. 그러나 최고 품질의 관측 자료는 지상에서 처리되고 정리되기 때문에 관측 후 며칠이 지나야 사용할 수 있으므로 예측을 달성하는 데 시간이 오래 걸립니다.

 

연구자들은 실시간( near-real-time/NRT) 에 가까운 데이터를 사용하여 예보를 더 빨리 얻으려고 노력했습니다. 이 데이터는 처리나 정리를 거치지 않기 때문에 정확도는 떨어지지만 몇 시간 내에 사용할 수 있습니다. 이 연구에 따르면 NRT 데이터를 사용하여 생성된 예보는 여전히 신뢰할 수 있는 예측을 제공하며 경고 시간을 더 늘릴 수 있습니다.

 

이를 통해 당국은 미국과 유럽에서 한 세기에 걸쳐 수조 달러의 비용이 드는 정전에 더 잘 대비할 수 있을 것이라고 연구진은 말합니다. 이 새로운 연구를 주도한 과학자들은 다가오는 우주 임무에 새로운 기술을 사용하면 더 나은 예측을 할 수 있을 것이라고 말합니다.

 

유럽우주국(ESA)은 올해 말 영국에서 제작한 여러 장비를 사용하여 잠재적으로 위험한 태양 활동을 모니터링하는 'Vigil'이라는 이름의 임무를 계획 중입니다. 경도에서 지구보다 60도 뒤쪽의 위치에 우주선을 발사함으로써 기상청은 NRT 태양풍 데이터의 데이터 동화를 사용하여 우주 기상 예보를 개선할 수 있습니다.

 

전문가들은 이 독특한 위치를 통해 연구자들이 나중에 지구에 도착할 태양풍을 관측하여 예보의 정확도와 경고 시간을 극대화할 수 있기를 기대합니다.

 

이번 연구 결과는 <SpaceWeather>저널에 게재되었습니다.