นักวิทยาศาสตร์จับความโชคดีด้วยภาพ 'ฟ้าผ่า'

Anonim

นักวิทยาศาสตร์จับความโชคดีด้วยภาพ 'ฟ้าผ่า' ขึ้น

วิทยาศาสตร์

เจฟซัลตัน

25 สิงหาคม 2552

รูปภาพ 3 รูป

เครื่องบินขนาดยักษ์ที่ถ่ายโดยมหาวิทยาลัยดุ๊ก (Photo: Steven Cummer)

นักวิทยาศาสตร์ได้ทำแต้มโชคดีจากการจับภาพหนึ่งวินาทีและลายนิ้วมือไฟฟ้าของเครื่องบินขนาดยักษ์ที่ไม่ค่อยเห็นเห็นซึ่งเป็นฟ้าผ่าขนาดใหญ่ที่ไหลขึ้นไป 40 ไมล์จากด้านบนของพายุ ภาพเหตุการณ์ทางอุตุนิยมวิทยาที่มีค่าบริการสูงเช่นนี้ได้รับการบันทึกไว้เพียงห้าครั้งตั้งแต่ปี 2544 ทีมจากทีมมหาวิทยาลัยดุ๊กได้บันทึกภาพมุมมองหนึ่งวินาทีและการวัดสนามแม่เหล็กซึ่งนักวิทยาศาสตร์หวังว่าจะทำให้พวกเขามีความเข้าใจที่ชัดเจนเกี่ยวกับเหตุการณ์เหล่านี้มากขึ้น

ในอดีตการถ่ายภาพหรือบันทึกภาพเครื่องบินขนาดยักษ์เป็นเรื่องยากเพราะมันเกิดขึ้นอย่างรวดเร็วเพื่อให้กล้องต้องได้รับการฝึกฝนในช่วงเวลาที่แม่นยำ คนนี้ถูกจับได้โดยบังเอิญ อุปกรณ์ของมหาวิทยาลัยดุ๊กได้ถูกตั้งขึ้นเพื่อจับภาพปรากฏการณ์อื่น ๆ ที่รู้จักกันในนามสไปรท์ซึ่งถ่ายขึ้นเป็นครั้งแรกในปี 1989 สปิริตเป็นกระแสไฟฟ้าที่เกิดขึ้นเหนือเมฆพายุและมีสีแดงหรือสีน้ำเงินโดยมีแมงกะพรุนเหมือนห้อยลงมา

พักใหญ่

เครื่องบินไอพ่นขนาดมหึมาไม่เกิดขึ้นทุกครั้งที่มีฟ้าผ่า แต่มีขนาดใหญ่กว่าดาวฤกษ์ที่ปกติและโดดเด่นมาก

"แม้ว่าสภาพอากาศที่น่าสงสารจะเป็นผลมาจากพระจันทร์เต็มดวงและบรรยากาศที่ไม่ปกติเราก็สามารถจับภาพเครื่องบินขนาดยักษ์ได้อย่างชัดเจน" Steven Cummer, วิศวกรไฟฟ้าและคอมพิวเตอร์ที่ Duke University ใน North Carolina กล่าว

"การยืนยันการปลดแอกไฟฟ้าที่มองเห็นได้จากด้านบนของพายุถึงขอบของชั้นบรรยากาศจะเป็นหน้าต่างใหม่ที่สำคัญในกระบวนการต่างๆในวงจรไฟฟ้าโลกของโลก " Brad Smull ผู้อำนวยการโครงการของ NSF กล่าว กองวิทยาศาสตร์บรรยากาศซึ่งสนับสนุนการวิจัย

"การวัดของเราแสดงให้เห็นว่าเครื่องบินไอพ่นขนาดมหึมามีความสามารถในการถ่ายเทประจุไฟฟ้าที่มีค่ามหาศาลไปยังชั้นบรรยากาศที่ต่ำกว่า" Cummer กล่าว

"พวกเขาเป็นฟ้าผ่าขึ้นจากพายุฝนฟ้าคะนองที่ส่งมอบประจุไฟฟ้าเช่นเดียวกับสายฟ้าจากพื้นดินทั่วไปสิ่งที่หลงเราคือขนาดของเหตุการณ์นี้

ในขณะที่ปริมาณการใช้ไฟฟ้าที่ปล่อยออกจากสายฟ้าและไอพ่นขนาดมหึมาก็เทียบเคียงได้ Cummer กล่าวว่าปรากฏว่าเครื่องบินเจ็ตขนาดมหึมาครอบคลุมระยะทางไกลกว่าและเร็วกว่าสายฟ้าธรรมดาเนื่องจากอากาศระหว่างเมฆกับไอโอสเฟียร์มีความต้านทานต่ำ

ในขณะที่สายฟ้าฟาดฟ้าธรรมดาตามช่องหกนิ้วและเดินทางประมาณ 4.5 ไมล์ลงสู่พื้นดินเครื่องบินเจดีย์ขนาดยักษ์ที่บันทึกโดยนักวิทยาศาสตร์มีหลายช่องทางและเดินทางไกลเกือบสิบเท่าขึ้นไปประมาณ 40 ไมล์

"ระบุว่าอ่างเก็บน้ำของประจุไฟฟ้าในพายุฝนฟ้าคะนองเป็นแหล่งกำเนิดของไอพ่นสายฟ้าและขนาดใหญ่และเหตุการณ์ทั้งสองที่เกี่ยวข้องกับการติดต่อระหว่างอ่างเก็บน้ำเหล่านี้กับพื้นผิวการดำเนินงานที่มีขนาดใหญ่มากก็ไม่น่าแปลกใจที่การถ่ายโอนข้อมูลของพวกเขาจะเทียบเคียงได้ " Cummer กล่าวว่า.

ในขั้นตอนนี้นักวิทยาศาสตร์ไม่แน่ใจว่าจะมีเงื่อนไขใดหรือมีพายุอะไรบ้างที่เอื้อต่อการสร้างเครื่องบินขนาดยักษ์

ดูบทสรุป

Cummer ช่วยให้กล้องวิดีโอที่มีแสงน้อยได้รับการฝึกฝนให้เป็นท้องฟ้าและได้รับการตั้งโปรแกรมเพื่อเริ่มต้นการบันทึกเมื่อมีสภาพอุตุนิยมวิทยาที่เฉพาะเจาะจงเกิดขึ้นในขณะเดียวกันอุปกรณ์อื่น ๆ จะตรวจวัดการแผ่รังสีวิทยุในภาคเดียวกันเพื่อตรวจจับเหตุการณ์ทางไฟฟ้า ระบบ GPS ช่วยให้สามารถอ่านข้อมูลทั้งหมดของอุปกรณ์ได้

Cummer กำลังวางแผนที่จะติดตั้งกล้องแสงความเร็วสูงที่มีแสงน้อยเพื่อจับภาพสียักษ์ในสีซึ่งอาจให้ข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับกระบวนการทางเคมีและอุณหภูมิภายในปรากฏการณ์

เครื่องบินขนาดยักษ์ที่ถ่ายโดยมหาวิทยาลัยดุ๊ก (Photo: Steven Cummer)

ภาพที่สองในชุดของฟ้าผ่าขึ้น

ภาพที่สามในชุด