Sprites: Felső légköri villám

Zivatarok megtöltik az égboltot Lámpákfelett valamint a felhők alatt. Mivel 1990 felrobbant az érdeklődés ezekben a magas égboltban a fények és villogások iránt. Szeszélyes neveket viselnek, mint spritek, tündék, törpék és így tovább.

Ezek az átmeneti fényes események vagy a TLE-k hasonlóak a villámláshoz. Ahogyan a szilárd föld áramot vezet és villámot vonz, úgy az ionoszféra, a sztratoszféra feletti réteg is. Egy nagy villámlás növekvő elektromágneses impulzust (EMP) indít, amely addig gerjeszti a vékony levegőt, amíg fényt nem bocsát ki.

A leggyakoribb TLE a sprite - közvetlenül a nagy feletti vörös fény villanása zivatarok. A sprite másodperc töredékéig fordul elő az erős villámlás után, felfelé szárnyalva közel 100 kilométer magasságra. David Sentman, az alaszkai egyetem, a Fairbanks nevezte a spriteket úgy, hogy azokról beszéljék, anélkül hogy feltételeznék az okát és mechanizmusát.

A spritek nagy száma az amerikai középnyugati részén található, ahol a nagy zivatarok gyakoriak, ám sok más helyről számoltak be. A Sprite Watchers honlapja tanácsokat ad arra, hogyan kell őket megkeresni.

A spritek részletesen olyan izzó kötegek, amelyek kifelé terjednek egy központi fényes golyó fölött és alatt. Az egyszerűeket sárgarépa-spriteknek nevezzük. A nagy sprite-klaszterek hasonlíthatnak a medúzákra vagy az angyalokra. Néha megjelennek "táncoló" spritek csoportjai. A galériában található a sprites Fizika ma jó képet ad ezekről a villogó lényekről.

A kék fúvókák halványkék fényű kúpok, amelyek 15 km magasság körül kezdődnek és 45 km-re emelkednek fel, mint egy gyors füstfúvás. Meglehetősen ritkák. Ezek társulhatnak súlyos jégviharokkal az alattuk lévő felhőkben.

A kék fúvókákat a talajból nehéz tanulmányozni, alacsonyabb magasságban vannak, mint a spritek. A kék fény nemcsak a levegőben száll át, hanem a vörös, a nagy sebességű kamerák kevésbé érzékenyek a kékre. A kék fúvókákat a repülőgépekből lehet a legjobban tanulmányozni, de ezek a járatok költségesek. Tehát várnunk kell, hogy többet megtudjunk a kék fúvókáról.

Kék indítók ritka alacsony magasságú villanások és pontok, amelyek nem nőnek kék fúvókákká. Először 1994-ben láttak és a következő évet írták le, az indítók ugyanazokkal a feltételekkel állhatnak kapcsolatban, amelyek a kék fúvókákat váltják ki.

Az elfek rendkívül rövid sötét fényű lemezek (és nagyon alacsony frekvenciájú rádiófrekvenciás sugárzás), amelyek kb. 100 km-re jelennek meg. Néha spritekkel jelennek meg, de általában nem. Az elfek előrejelzése megtörtént, mielőtt először megfigyelték őket 1994-ben. A név a "Fény és VLF kibocsátása az EMP forrásokból" kifejezést jelenti.

Sprite halogének könnyűlemezek, mint az elfek, de kisebbek és alacsonyabbak is, kb. 85 km-re kezdve és 70 km-re haladva. Körülbelül ezredmásodpercig tartnak, és olyan spriteket követnek, amelyek úgy tűnik, hogy közvetlenül a lemezükről nőnek. A sprite halogének a sprite kezdeti stádiuma.

Trollok (átmeneti vörös optikai világító vonalhoz) egy különösen erős sprite után fordulnak elő, a felhő teteje közelében lévő legalacsonyabb ingekben. A korai felvételek vörös foltokként mutattak meg halvány vörös farokkal, hasonlóan a kék fúvókákhoz. A gyorsabb kamerák azt mutatják, hogy a trollok gyors eseménysorozat lesz. Minden esemény egy piros izzóval kezdődik, amely egy sarló-inakban alakul ki, majd "lefolyik" lefelé. Minden következő esemény magasabbra kezdődik, így a sorozat felfelé mutató elmosódásnak tűnik a lassabb videókban. Ez egy tipikus minta a tudományban: ha ugyanazt a régi dolgot nézzük jobb eszközökkel, mindig valami új és váratlanul felfedezhetõ.

gnómok kicsi, nagyon rövid, fehér fénytüskék, amelyek felfelé mutatnak a nagy mennydörgés fölött üllő teteje, különös tekintettel az "elhajló kupola" -ra, amelyet az erős felfelé irányuló hullámok enyhén fölé tolnak az emelkedő nedves levegő felett az üllő. Körülbelül 150 méter széles és körülbelül egy kilométer magasnak tűnnek, és néhány mikrosekundumig tartanak.

Pixies olyan kicsik, hogy pontokként jelennek meg, és kevesebb mint 100 m-re tegyék őket. Az elsőként dokumentált videóban szétszórtan jelennek meg az eltúlzott kupola felett, látszólag véletlenszerűen villogva. A pixies és a törpék tiszta fehér színűek, mint a szokásos villámok, és nem járnak villámcsapásokkal.

Ezeket az eseményeket először "kék sugárhajtású és sprite hibridnek" nevezték. A felső rész egy sprite-ra emlékeztet, míg az alsó rész sugárhajtású. Ezek az események alulról vizuálisan terjednek légkör az E-réteg ionoszféra felé 100 km-re. Ezeknek az eseményeknek a fényideje 200 ms és 400 ms között van, ami sokkal hosszabb, mint a tipikus spriteknél. "

PS: A TLE-k újabb nyom a felső légkör viselkedéséhez és annak globális elektromos áramkörben betöltött szerepéhez. A légköri elektromosságról szóló hírlevél egy nemrégiben megjelenő kiadása körültekintő kutatási spektrumot mutat be ezen a területen. A globális áramlás állapota például ígéretes módja a globális felmelegedés nyomon követésének.

A légkör felső részén lévő fények vizsgálata kihúzza a tudomány képességeit, különösen a nagy sebességű videókat. Szükség van szerencsére és barátainak is magas helyekre - például a hegy tetején található obszervatóriumokba.

A spritek megtekintéséhez speciális megtekintési helyekre van szükség, mivel azok mindig zivatarok felett rejtőznek. A Colorado északi részén, az FMA Research által üzemeltetett Yucca Ridge terepi állomáson a sprite-figyelők villámlást láthatnak viharok 1000 kilométerre az Alföld felett. Hasonló obszervatórium található a dél-franciaországi Pireneusokban. Más kutatók viharos jumper repülőgépeket vihetnek a viharos éjszakai égboltba, hogy megfogják a megfoghatatlan villanásokat.

A másik fő megfigyelő platform pályán van. Fontos kutatásokat végeztek az Űrhajóról, ideértve a Columbia végzetes repülését is, amely 2003-ban visszatért. És Tajvan második műholdja, amelyet 2004-ben indítottak, erre a területre szentelt.

A spritek és testvéreik vadászása szintén a szerencsés szünetek függvénye. A spriteket elsőként 1989-ben vették fel, amikor a Minnesotai Egyetem egyes tudósai, amikor egy rakétaindítás forgatására várták, a kamerát egy távoli zivatarra mutatták. Egyikük ellenőrizte a vezetékeket és rögzítette a laza kábelt. Percekkel később a szalag villogott olyan rövid ideig, hogy csak két képkockát foglaljon el. Ez a két képkocka a földtudomány egy teljesen új ágát indította el.

2000. július 22-én Walter Lyons a Yucca Ridge-en volt egy hatalmas "mesoscale" viharkomplexumról készített videofelvétellel, amikor egy kisebb, izolált "supercell" vihar észak felé sodródott, és ezzel blokkolta a kilátást. A szupercellák - a tipikus üllő alakú cumulonimbus zivatarok - nem termelnek spriteket, de Lyons hagyja, hogy a kamerák gördüljenek. Meglepetésére, a felvételek két új típusú fényt mutattak a szupercella felső részén: törpék és pixelek.

A Lyons továbbra is új lámpákat keres. A tudományos irodalom több, mint egy évszázados szemtanúi leírja a magas légkörben lév fényeket. A legtöbb a spritsnek és a kék fúvókának felel meg. De egy izgató maroknyi fényes fehér csíkokat ír le, amelyek egyenesen emelkednek fel és nem elágaztak a zivatar tetejétől. Néhány fénykép további részleteket ad arról, hogy ezeknek a fényeknek a teteje kékre világít.

Valamikor ezeket rögzítjük szalagon, elemezzük spektrumaikat, és megnevezzük őket. Mint a spritek, elfek és trollok is, mindig is itt voltak, de soha nem volt szeme látnunk őket.

Az amerikai geofizikai unió decemberi ülései 1994 óta a szorosan összefonódott sprite közösség találkozói. A 2001. évi ülésen a jelenlévő csoport szünetet tartott, hogy emlékezzék meg késő barátjukra és mentorukra, John Wincklerre (1917–2001), a geofizikus és a furcsa villámgyűjtemények gyűjtője, aki arra a Minnesotára mutatta a kamerát zivatar 1989-ben. Ugyanakkor egy európai-afrikai csoport és egy tajvani sprite-vadászcsapat beszélgetései bizonyították a mező növekedését.

Minden év előrelépést jelent a spritek és rokonok tanulmányozása terén. Az ezredfordulón ezt tanultuk:

• David Sentman, az a személy, aki spriteket adott a nevüknek, gravitációs hullámokat dokumentált a spritek által okozott magas légkörben. Valójában a sprite "fröccsen" energiával az ionoszférába, mint egy úszó, aki a medencébe zuhan. Így csatlakoznak a meteorokhoz, kitörésekhez, zivatarokhoz és földrengésekhez, mint az ionoszféra gravitációs hullámok okai.
• A STEPS 2000 kampány spriteket vett fel, mivel más megfigyelők megkülönböztető infravörös jeleket észleltek - ezeket "sprite mennydörgésnek" hívnám. Walter Lyons készített egy PDF dokumentumot a témáról.
• Az első spriteket Brazíliában, egy nagy zivataros játszótéren figyelték meg, műszeres léggömbökkel és repülőgépekkel.
• A Tohoku Egyetem sprite csoportja (látszólag elhalt 2009-től) télen spriteket keresett, és figyelte a Japán melletti óceán hideg-frontos viharjait. Ez a meteorológiai helyzet meglehetősen különbözik az Észak-Amerika Alföldjétől, ám ott ott jelennek meg spritek is.
• És a tajvani Nemzeti Cheng Kung Egyetem egy csoportja megfigyeli Kína szárazföldjét, valamint a Csendes-óceánt. Ők fedezték fel a hatalmas kék fúvókákat.

Minden évben megpróbálom tartani a fülemet ezen a területen, és új eredményeket jelentettem a 2003-as és a 2004-es ülés eredményeiről. Van még több látnivaló a sprites kategória.

PS: Ez a légköri kutatás a rendes villámlás folyamatban lévő tanulmányához is kapcsolódik. Az új hálózatok csodálatos részletekkel figyelik a villámot, és olyan adatokat szolgáltatnak, amelyek betekintést nyújtanak a spriteket okozó erőkbe. Bárki számára, aki valaha is látta, hogy a magas villámok mélyen a magas felhőkben rejtőznek, a kapott képek varázslatos pillantást vetnek valami soha nem látott eseményre.