САН-ФРАНЦИСКО, 9 декабря 1998 г. - Штормы над океанами генерируют больше молний, чем считалось ранее, и исследователи могут использовать это открытие в исследованиях механизмов распределения атмосферной энергии, связанных с климатическими и погодными эффектами.
Энергия солнца может быть собрана и перераспределена по всему миру за счет скрытого тепла, переносимого водяным паром. Грозовые тучи с молниями, как правило, более интенсивны и обеспечивают относительно большее выделение скрытого тепла за счет осадков - конденсации водяного пара. Удаленное отслеживание таких систем может подсказать исследователям, где над океаном выделяется значительное количество скрытого тепла, и, таким образом, лучше понять распределение энергии в атмосфере.
Новые наблюдения, представленные сегодня на ежегодном осеннем собрании Американского геофизического союза, были основаны на измерениях радиоизлучения более чем 200 штормов, наблюдаемых спутником FORTE.
FORTE - для быстрой записи переходных процессов на орбите - является совместным проектом национальных лабораторий Министерства энергетики США в Лос-Аламосе и Сандии. Небольшой спутник был запущен в августе 1997 года и оснащен радио- и оптическими системами обнаружения.
«Есть поговорка, что «молния любит землю», и это верно для разрядов из облаков на поверхность», - сказал физик из Лос-Аламоса Пол Арго, который представил результаты на собрании AGU. «FORTE показала, что бури над океанами производят много молний внутри самих облаков».
Оптическую вспышку молнии в облаках трудно обнаружить, и поэтому ее легко не заметить; кроме того, станции непрерывного мониторинга молний располагаются на континентах, а не в море. Однако всплеск радиоэнергии молнии проникает сквозь облако и может быть обнаружен FORTE.
Круговая низкая околоземная орбита FORTE наклонена на 70 градусов к экватору, поэтому он совершает несколько пролетов в день над подверженными грозам тропическими регионами.
Арго использовала радионаблюдения FORTE и карты метеорологических спутников, чтобы точно определить местонахождение грозовых систем, и при этом подтвердила около 200 штормовых систем, которые производили много внутриоблачных молний и располагались над океаном, а также над океаном. суши.
Появление ТИПП - трансионосферных пар импульсов - однозначно означало внутриоблачные разряды. TIPP состоят из двух резких всплесков энергии с интервалом в несколько десятков миллионных долей секунды. Второй импульс в TIPP является отражением от поверхности Земли, что означает, что разряд должен был произойти на достаточной высоте в атмосфере, чтобы возникнуть в облаках.
Радиоэксперимент под названием «Черная борода» на борту спутника ALEXIS в Лос-Аламосе дал первые научные отчеты о TIPP в 1994 году, но потребовалось более сложное радиооборудование FORTE, чтобы убедительно продемонстрировать, что TIPP возникают из-за энергетических разрядов молнии. И Blackbeard, и FORTE были разработаны для демонстрации передовых технологий обнаружения тайных детонаций ядерного оружия, но в качестве бонуса предоставили обширные данные о природных явлениях.
"Наблюдения, основанные на оптическом излучении, показывают, что молния происходит преимущественно над сушей, но мы обнаружили, что это только часть картины", - сказал Арго.
Молния является ключевым индикатором того, где находится энергия в атмосфере, и поэтому она полезна для изучения «глобального энергетического баланса». Глобальный энергетический баланс пытается объяснить, как энергия, выбрасываемая в атмосферу за счет солнечного нагрева, перераспределяется через штормовые системы и другие атмосферные процессы. Это, в свою очередь, важно для понимания погодных условий и долгосрочных климатических эффектов.
Новые данные FORTE предполагают, что исследователям, изучающим глобальный энергетический баланс, возможно, придется пересмотреть количество энергии, высвобождаемой штормами над океаном.
Национальная лаборатория Лос-Аламоса находится в ведении Калифорнийского университета для Министерства энергетики США.