Mampu menyaksikan gerhana matahari pastinya merupakan pengalaman yang berbeza. Walaupun tontonan kebanyakannya visual, ada kesan lain juga. Udara dapat menyejuk, dan para pemerhati dapat melihat penurunan kecepatan angin atau perubahan arah angin. Mungkin ada kesunyian yang menakutkan.
Pengalaman seperti ini telah diperhatikan selama berabad-abad, dan ahli astronomi terkenal Edmund Halley menulis tentang 'Chill and Damp yang menghadiri Kegelapan' semasa gerhana pada tahun 1715, yang menurutnya menyebabkan 'rasa seram' di antara mereka yang menyaksikan peristiwa itu.
Walaupun kebanyakan orang menggambarkan gerhana sebagai 'mengagumkan' (dan tidak mengerikan sama sekali), perubahan atmosfera yang diperhatikan oleh para pemerhati selama bertahun-tahun disebut "angin gerhana." Dan sekarang, berdasarkan pengamatan lebih dari 4,500 saintis warganegara di UK semasa gerhana separa pada 20 Mac 2015, kesan ini bukan sekadar khayalan orang lain; ia adalah fenomena sebenar.
Eksperimen Cuaca Gerhana Nasional (NEWEx) adalah projek sains warganegara seluruh UK untuk mengumpulkan data atmosfera semasa gerhana itu. Orang ramai - termasuk sekitar 200 sekolah - mencatat perubahan cuaca seperti suhu udara, kelajuan angin, arah angin dan penutup awan setiap lima minit semasa gerhana. Data itu, yang dihantar dalam talian, dibandingkan dengan data rasmi dari pemerhatian pejabat Met UK, perkhidmatan cuaca nasional Inggeris.
"NEWEx adalah, sejauh yang kita ketahui, yang pertama di dunia, dalam mengukur dan menganalisis perubahan gerhana cuaca pada skala nasional, hampir dengan waktu nyata, melalui penglibatan rangkaian saintis warga negara," tulis penyelidik Luke Barnard, Giles Harrison, Suzanne Gray dan Antonio Portas dari University of Reading, dalam salah satu siri makalah baru mengenai meteorologi gerhana yang diterbitkan minggu ini.
Data menunjukkan bahawa atmosfer tidak hanya sejuk ketika gerhana - yang tidak mengejutkan kerana sinaran matahari disekat oleh Bulan - tetapi angin dan penutup awan juga berkurang. Kesan kumulatif itu nyata, bukan hanya anekdot, kata pasukan itu.
Data itu
NEWEx mengumpulkan 15.606 pemerhatian meteorologi dari 309 lokasi di UK dan dari pemerhatian tersebut pasukan sains dapat memperoleh anggaran suhu udara permukaan dekat, keruh dan medan kelajuan angin dekat permukaan di banyak laman web UK. Data yang dikemukakan oleh saintis warga negara digabungkan dengan stesen cuaca permukaan Met Office dan rangkaian sensor cuaca di tepi jalan yang memantau keadaan lebuh raya. Gabungan data membantu mengungkap misteri angin gerhana yang sudah berabad-abad lamanya.
Dari analisis data, mereka menemukan bahawa perubahan angin disebabkan oleh variasi pada "lapisan sempadan" - kawasan udara yang biasanya memisahkan angin tingkat tinggi dari angin di darat.
"Ada banyak teori mengenai angin gerhana selama bertahun-tahun, tetapi kami fikir ini adalah penjelasan yang paling menarik," kata Harrison dalam siaran pers dari University of Reading di UK. “Ketika matahari menghilang di belakang bulan, tanah tiba-tiba menjadi sejuk, seperti saat matahari terbenam. Ini bermaksud udara hangat berhenti naik dari tanah, menyebabkan penurunan kelajuan angin dan pergeseran ke arahnya, kerana kelembapan udara oleh permukaan Bumi berubah. "
Pengukuran dari saintis warga negara dengan jelas menunjukkan penurunan suhu dan penurunan awan. Pasukan ini memperhatikan bahawa kerana kecepatan angin yang rendah dan beberapa kawasan di mana perubahan penutup awan kecil, sukar bagi para peserta untuk membuat beberapa pengukuran. Tetapi tahap penyertaan yang tinggi di seluruh UK memberikan cukup data untuk pasukan membuat kesimpulan.
"Halley juga bergantung pada menggabungkan pengamatan gerhana dari penyiasat amatur di seluruh Britain. Kami telah meneruskan pendekatannya, ”kata Harrison.
Sebanyak 16 makalah dan laporan baru diterbitkan minggu ini dalam edisi 'meteorologi gerhana' khas jurnal saintifik tertua di dunia, Transaksi Filosofis Masyarakat Diraja A. Terbitan khas ini diterbitkan 301 tahun selepas laporan gerhana Halley di London pada tahun 1715 - dan dalam jurnal yang sama.
Pasukan itu menulis bahawa mereka berharap usaha sains warga negara yang serupa dapat dilakukan pada bulan Ogos 2017, ketika gerhana matahari total akan terlihat dari Amerika Utara, memberikan peluang lain untuk mempelajari perubahan meteorologi yang disebabkan oleh gerhana.
"NEWEx berfungsi sebagai contoh berguna dari kekuatan dan cabaran menggunakan pendekatan sains warga untuk mempelajari perubahan meteorologi yang disebabkan oleh gerhana, dan dapat memberikan templat untuk kajian serupa untuk gerhana bulan Agustus 2017," kata tim.
Sumber: Kertas: Eksperimen Cuaca Gerhana Nasional: penilaian pemerhatian cuaca saintis warganegara, Transaksi Falsafah dari Royal Society A, University of Reading.
