Att kunna bevittna en solförmörkelse är verkligen en tydlig upplevelse. Även om skådespelet är mestadels visuellt kan det också finnas andra effekter. Luften kan svalna, och observatörerna kan märka en minskning av vindhastigheten eller en vindförändring. Det kan till och med vara en kuslig tystnad.
Erfarenheter som detta har noterats i århundraden, och den berömda astronomen Edmund Halley skrev om "Chill and Damp, som deltog i mörkret" under en förmörkelse 1715, som han noterade orsakade "någon känsla av skräck" bland dem som bevittnade händelsen.
Medan de flesta människor skulle beskriva en förmörkelse som ”häpnadsväckande” (och inte förskräckande alls) har de atmosfäriska förändringarna som observatörer noterat under åren kallat ”förmörkningsvinden.” Och nu, baserat på observationerna från över 4500 medborgare forskare i Storbritannien under den partiella förmörkelsen den 20 mars 2015, är denna effekt inte bara ett tecken på någons fantasi; det är ett verkligt fenomen.
National Eclipse Weather Experiment (NEWEx) var ett brittiskt vetenskapligt projekt för medborgarnas vetenskap för att samla in atmosfärisk data under denna förmörkelse. Allmänheten - inklusive cirka 200 skolor - registrerade väderförändringar som lufttemperatur, vindhastighet, vindriktning och molntäckning var femte minut under förmörkelsen. Dessa uppgifter, som lämnats in online, jämfördes med officiella uppgifter från Storbritanniens Met office-observationer, Storbritanniens nationella vädertjänst.
"NEWEx var, såvitt vi vet, en värld först, när det gäller att mäta och analysera förmörkelser i vädret på nationell skala, i nära realtid, genom engagemang av ett nätverk av medborgarforskare," skrev forskarna Luke Barnard, Giles Harrison, Suzanne Gray och Antonio Portas från University of Reading, i en av en serie nya artiklar om förmörkelse meteorologi publicerad denna vecka.
Uppgifterna avslöjade att atmosfären inte bara kyldes under förmörkelsen - vilket inte är överraskande eftersom solstrålning blockeras av månen - men vindarna och molntäckningen minskade också. Den kumulativa effekten är verklig, inte bara anekdotisk, sade teamet.
Uppgifterna
NEWEx samlade 15 606 meteorologiska observationer från 309 platser i Storbritannien och från dessa observationer kunde forskarteamet erhålla uppskattningar av lufttemperaturen, molnighet och vindhastighetsfält nära ytan över många platser i Storbritannien. Uppgifterna som lämnats in av medborgarforskare kombinerades med Met Office ytväderstationer och ett nätverk av vädersensorer vid vägarna som övervakar motorvägsförhållandena. Kombinationen av data hjälpte till att avslöja det hundratals gamla mysteriet om förmörkningsvinden.
Från analys av uppgifterna fann de att vindförändringen orsakas av variationer i ”gränsskiktet” - det luftområde som vanligtvis skiljer vindar på hög nivå från marken.
"Det har funnits många teorier om förmörkningsvinden under åren, men vi tycker att detta är den mest övertygande förklaringen ännu," säger Harrison i ett pressmeddelande från University of Reading i Storbritannien. ”När solen försvinner bakom månen svalnar plötsligt marken, precis som vid solnedgången. Det betyder att varm luft slutar stiga upp från marken, vilket orsakar en minskning av vindhastigheten och en förskjutning i dess riktning, eftersom luftens långsamhet försvinner av jordens yta. "
Mätningarna från medborgarforskare visade tydligt temperaturfall och en minskning i molnen. Teamet noterade att på grund av vindens låga hastighet och vissa områden där molntäckningsbyten var liten, var det svårt för deltagarna att göra några av mätningarna. Men den höga nivån för deltagande i Storbritannien gav tillräckligt med data för att teamet skulle kunna dra sina slutsatser.
”Halley förlitade sig också på att kombinera förmörkelseobservationer från amatörutredare över Storbritannien. Vi har fortsatt sin strategi, ”sade Harrison.
Totalt 16 nya artiklar och rapporter publicerades denna vecka i ett speciellt "förmörkningsmeteorologi" -utgåva av världens äldsta vetenskapliga tidskrift, Philosophical Transactions of the Royal Society A. Specialutgåvan publiceras 301 år efter Halleys rapport om förmörkelsen i London 1715 - och i exakt samma dagbok.
Teamet skrev att de hoppas att en liknande medborgarvetenskaplig insats kan äga rum i augusti 2017, då en total solförmörkelse kommer att synas från Nordamerika, vilket ger ytterligare en möjlighet att studera förmörkelse-inducerade meteorologiförändringar.
"NEWEx fungerar som ett användbart exempel på styrkorna och utmaningarna med att använda en medborgarvetenskaplig strategi för att studera förmörkelse-inducerade meteorologiska förändringar och kan ge en mall för en liknande studie för förmörkelsen i augusti 2017," sade teamet.
Källor: Paper: National Eclipse Weather Experiment: en bedömning av medborgarforskare väderobservationer, Philosophical Transactions of the Royal Society A, University of Reading.
