Avaruussääilmiöitä ja niiden vaikutuksia

• Suurienergiaisten hiukkasten ryöpyt avaruudessa voivat vahingoittaa satelliitteja ja pahimmillaan vaarantaa avaruuslentäjien terveyden.

• Magneettikehän myrskyt ohjaavat hiukkasryöppyjä myös ilmakehään, jossa ne lisäävät lentomatkustajien saamaa säteilyannosta erityisesti napa-alueen ylittävillä lennoilla.

• Avaruusmyrskyihin liittyy nopeita paikallisia vaihteluita ionosfäärin sähkönjohtavuudessa, mikä häiritsee mm. HF-alueen radioliikennettä ja GPS-signaalia.

• Nopeat magneettikentän muutokset synnyttävät sähkövirtoja laajoihin maanpäällisiin johdinverkkoihin, kuten sähköjohtoihin sekä öljy- ja kaasuputkiin. Jälkimmäisissä nämä virrat voivat lisätä korroosiota ja haitata normaalia sähköistä korroosiovalvontaa, sähköverkoissa ne voivat pahimmillaan aiheuttaa laajoja sähkökatkoja tai vaurioittaa muuntajia.

• Avaruussään tutuin ja näkyvin ilmentymä on revontulet.

Avaruusilmasto

Avaruussään ohella kuulee joskus puhuttavan myös avaruusilmastosta. Sillä tarkoitetaan vuosien tai pitempien ajanjaksojen kuluessa tapahtuvia muutoksia eri avaruussääilmiöiden yleisyydessä ja rajuudessa. Esimerkiksi Auringon 11-vuotinen pilkkujakso aiheuttaa vastaavan jaksollisen vaihtelun avaruusilmastossa: pilkkuminimin aikaan Aurinko on rauhallinen ja avaruusilmasto "lauha", pilkkumaksimin aikaan runsaat Auringon purkaukset tekevät avaruusilmastosta myrskyisän. Myös Maan oman magneettikentän muuttuminen vaikuttaa avaruusilmastoon, mutta nämä muutokset ovat niin hitaita, ettei niiden seurauksia ehdi ihmisiän kuluessa havaita.

Avaruussää tutkimuskohteena

Avaruussää ja -ilmasto ovat mielenkiintoinen poikkitieteellinen tutkimusalue, jossa yhdistyvät meteorologia, geofysiikka ja avaruusfysiikka uudella tavalla laajaksi kokonaisuudeksi. Siinä tarvitaan asiantuntemusta Auringosta, Maasta ja avaruuden plasmafysiikasta. Avaruussää on soveltavaa tutkimusta, joten tieteellisen asiantuntemuksen lisäksi on osattava kuunnella yhteiskunnallisten toimijoiden tarpeita ja räätälöidä heille hyödyllisiä palveluja.

Avaruussäätutkimuksen pitkän aikavälin tavoitteena on kehittää kyky ennustaa avaruussäätä ja erityisesti sen rajuimpia ilmiöitä samaan tapaan kuin maanpäällistä säätä jo ennustetaan. Niinpä tietokonesimulaatioilla on tärkeä osa tutkimuksessa. Tavalliseen säähän verrattuna avaruussään ennustaminen on kuitenkin paljon vaikeampaa. Tärkein syy tähän on se, että sääennusteiden teko pohjautuu laajaan maanpäälliseen havaintoverkkoon. Avaruussääennusteiden pohjatiedon tuottamiseksi vastaava havaintoasemaverkko pitäisi pystyttää Aurinkoon, mikä ei tietenkään ole mahdollista. Aurinkoa on tyydyttävä tarkkailemaan etäältä, jolloin saatava tieto on summittaista. Tarkempaa pohjatietoa avaruussääennusteeseen saadaan mittaamalla aurinkotuulta Maan ja Auringon väliin pysäköidystä satelliitista, mutta silloin ennusteen antama varoaika on vain noin puoli tuntia.

Avaruussääennusteiden kehittämiseen panostetaan voimakkaimmin Yhdysvalloissa. Siellä kiinnostusta pitää yllä maan laaja sotilaallinen ja kaupallinen avaruustoiminta, ja tutkimuksessa keskitytään avaruussään haittavaikutuksiin ja uhkiin. Euroopassa painotetaan myös avaruussään erilaisia kaupallisia ja yleisöä palvelevia sovellutuksia. Sellainen on esimerkiksi reaaliaikainen avaruussään seuranta, joka kertoo revontulien näkemisestä kiinnostuneille Lapin turisteille, milloin heidän kannattaa suunnata ulos pimeälle paikalle näitä taivaallisia valoja tarkkailemaan. Ilmatieteen laitos johtaa myös kansainvälistä Pecasus-konsortiota, joka tuottaa avaruussääsanomia siviili-ilmailun tarpeisiin.