Верхние слои земной атмосферы (мезосфера, термосфера и ионосфера) служат естественным детектором корпускулярных потоков солнечного ветра и метеороидных роёв.
Геомагнитная активность
При корональных выбросах массы (CME) заряженные частицы проникают в полярные каспы и возбуждают атомарный кислород на высотах 100–300 км (линии излучения 557,7 нм — зелёная и 630,0 нм — красная). При индексе геомагнитной активности Kp ≥ 7 авроральный овал расширяется до средних широт (55°–52° с.ш.).
Оперативный мониторинг солнечного ветра ведётся центром NOAA Space Weather Prediction Center.
Метеоры и мезосфера
При пересечении Землёй пылевых шлейфов комет наблюдаются периодические метеорные дожди (Персеиды, Геминиды, Квадрантиды). Летом на высотах 82–85 км конденсируются мезосферные серебристые облака (NLC), а над грозовыми фронтами возникают кратковременные световые явления (Transient Luminous Events — красные спрайты, джеты и эльфы).
Отчёты о визуальных и видео-наблюдениях метеоров координирует International Meteor Organization (IMO).
| Феномен | Высотный эшелон (км) | Физический механизм | Условия регистрации |
|---|---|---|---|
| Полярное сияние (Aurora) | 90 – 400 км | Люминесценция O и N2 под ударами электронов магнитосферы | Экспозиция 1–8 с, светосила f/1.4–f/2.8, ISO 1600–3200 |
| Метеоры и болиды | 70 – 120 км | Абляция метеороидов со скоростями 11–72 км/с | Широкоугольный объектив 14–24 мм, серийная съёмка |
| Серебристые облака (NLC) | 80 – 85 км | Рассеяние света кристаллами водяного льда на мезопаузе | Навигационные сумерки (погружение Солнца 6°–16° под горизонт) |
| Спрайты и Эльфы (TLE) | 50 – 100 км | Электрический пробой мезосферы над мощными молниями | Высокочувствительная видеосъёмка (25–60 к/с) в сторону далёких гроз |