Revontulten ennustaminen

Aurinko levittää ympäristöönsä jatkuvasti varattuja hiukkasia (elektroneja ja protoneja). Tätä hiukkasvirtausta kutsutaan aurinkotuuleksi. Aurinkotuulen puuskat aiheuttavat revontulia ja muita avaruussääilmiöitä. Aurinkotuulen puuskaisuuden tiedetään vaihtelevan 11 vuoden jaksoissa ja sillä on selvä yhteys Auringon pinnalla esiintyvien auringonpilkkujen lukumäärän vaihteluiden kanssa. Yksittäiset puuskat liittyvät Auringon ilmakehässä (koronassa) tapahtuviin suuren mittakaavan prosesseihin (koronan aukkoihin ja massa- ja soihtupurkauksiin). Auringon pinnan tarkkailulla on siis revontulten ennustamisessa keskeinen rooli: kun tiedetään puuskan lähteneen Auringon pinnalta voidaan ennakoida sen saapuminen 1-2 päivän päästä Maan lähiavaruuteen. Lisävarmistuksena voidaan vielä käytää Maan ja Auringon välissä olevien satelliittien aurinkotuulihavaintoja.

Luotettavien ennusteiden tekemiseen ei kuitenkaan pelkkä Auringon havainnointi riitä. Aurinkotuulen ja Maan magnetosfäärin vuorovaikutusilmiöt ja magnetosfäärin sisäiset prosessit määräävät nimittäin viimekädessä sen, miten tehokkaasti puuska pystyy revontulia synnyttämään. Nämä ilmiöt tunnetaan pääpiirteittäin ja niitä osataan jo mallintaa tietokonesimulaatiollakin, mutta jotkut yksityiskohdat vaativat vielä lisätutkimusta. Ennusteiden luotettavuuden kannalta edistysaskeleet tämän alan tutkimuksessa ovat ensiarvoisen tärkeitä, mutta ennusteita on saatu parannettua myös erilaisten keinoälymenetelmien kehittymisen myötä. Tutkimuksen tueksi kerättyjä maan pinnalta ja satelliiteista käsin tehtyjä havaintoja voidaan käyttää esimerkiksi neuroverkkojen opettamiseen ja niiden kautta helppokäyttöisten ennustemenetelmien kehittelyyn.