סופות רעמים הן בין תופעות מזג האוויר הדינמיות והעוצמתיות ביותר על פני כדור הארץ, ומייצרות מערך עוצר נשימה של אפקטים אטמוספריים, בעוד שרוב האנשים מכירים את המראות והצלילים המוכרים של ברק, רעמים ומשקעים כבדים, קיים עולם חבוי של תופעות חשמל וגלומיות יוצאי דופן המתרחשות בתוך סופות הרעמים הייחודיות שלהם, כולל כדורי אש זוהרים צפופים באוויר, מרהיבות של אור באטמוספירה, וחוקרים אלה, ממשיכים את התפוצצו את ההתפרצויות של קרינת הרעמים, ומולכותרות, ומולכותרות, ומולקולריות, ומולכותרות, ומולקולאריות, ומולקולריות, מאחורי רקע זה, ומול קרינת הרעמים, ומול קרינת הרעמים, ומולכים, ומול קרינת הרעמים, ומולקולאריכים, ומולכים, ומול קרינת השמש, ומולכים, ומול קרינת השמש, ומול קרינת השמש, מאחורי רקע קרינת השמש, ומול קרינת השמש, ומול קרינת השמש, ומול קרינת השמש, ומול קרינת השמש, ומול קרינת השמש, ומול קרינת השמש, ומול קרינת השמש, ומול קרינת השמש, ומול

כדור האש: כדור האש אלסיבי

בין התופעות המסתוריות הרבות הקשורות לסערות רעמים, ברק הכדור יוצא כאחד מהאובייקטים המסתוריים ביותר והמפוצצים ביותר.אירוע נדיר זה תועדו בחשבונות העפעפיים, החל מכמה מאות שנים, עם תיאורים של אובייקטים זוהרים, מפוצצים, המופיעים לצף או לעבור דרך האוויר באופן בלתי צפוי.

במשך שנים רבות, הקהילה המדעית נותרה ספקנית לגבי ברק הכדור, לעתים קרובות מפטרת אותו כאשליה אופטית, טריק של העין, או ויזואלית שלאחר התמונה שלאחר אור, עם זאת, התקדמות בטכנולוגיה תצפיתית וניסוי מעבדה שינתה בהדרגה את נקודת המבט הזו לקראת הכרה ברק הכדור כאמת, אם כי לא מובן, תופעה פיזית גרועה.

גדלים של ברק הכדור משתנים באופן נרחב, מקטן כמו אפונה לכמה מטרים בקוטר. עדי ראייה מתארים אותם לעתים קרובות כתחומים זוהרים פולטים צבעים החל לבן וצהוב לכחול, ירוק ואפילו אדום. ריח ייחודי, לעתים קרובות כמו מאוזון או ריח של צופרת בוערת, הוא לעתים קרובות ציין במהלך הראייה.

כמה תיאוריות מדעיות מתחרות שמטרתן להסביר את היווצרותה והתנהגותו של ברק הכדור:

  • (FLT:0)Vaporized Silicon Hypothesis:cioFLT:1) Proposed על ידי הפיזיקאי ג'ון אברהםסון בשנת 2000, תיאוריה זו מציעה כי שביתת ברק מפצה תרכובות סיליקון נוכחי באדמה.הסיליקון וכתוצאה מכך הוא סיליקון זוהר כי מחמצן לאט לאט באווירה, לייצר את הספקטרום האופייני של מעבדה.
  • (FLT:0Microwave Cavity Model:FreaLT:1) השערה זו פושרת כי ברק הכדור מורכב פלזמה מוגבלת בתוך חלל חוזר עם קרינת מיקרוגל שנוצר במהלך פריקה ברק.
  • (FLT:0)Plasma ו- Chemical Reaction Models:cioFLT:1 תאוריות מסוימות מתמקדות בתפקיד של כימיה פלזמה מורכבת הכוללת גזים מונים ותרכובות תגובתיות שמרכיבים מבנים זוהרים טרנספורמטיביים.

למרות עשרות שנים של מחקר ודיווחי עדי ראייה רבים, הסבר מקובל על פני כדור ברק נותר חמקמק.הטבע הרציני והטרנסטי שלו מסבך התבוננות ישירה ורבייה ניסיונית.עבור אלה המעוניינים בסקירה מקיפה של ברק הכדור, המאפיינים שלו, והמחקר המדעי האחרון, ה-FLT:0 National Severe Storms Laboratorys Laboratory (NS)FLT:1 מציעה מקור משאבים סמכותיים.

אירועים מקיפים: Spectacular Upper-Atmosphere Displays

מעבר לברקים המוכרים שצצים מענן אל הקרקע, סופות רעמים עולות לכיתת מרתקת של תופעות הידועות בשם Transient Luminous Events (TLEs) אלה גלי אור צפים גבוה מעל עננים סופות רעמים, במזכר וקונספירה נמוכה יותר, בגובה של מעל 50 עד 100 ק"מ, TLE חושף אינטראקציות מורכבות בין רעמים וספקת קשקשים כחולים, כולל ספירות חום, בין האטמוספירה של כדורעף, בין האטמוספירה האטמוספירה האטמוספירה העוצמתית, לבין העוצמתיתיתיתיתית, לבין האטמוספירה האטמוספירה העוצמתיתיתיתיתיתיתיתיתיתיתיתיתיתיתיתיתיתיתיתיתיתיתיתיתיתיתיתיתיתיתיתיתיתיתיתיתיתיתיתיתיתיתיתיתיתיתיתיתיתיתיתיתיתיתיתיתיתיתיתיתיתית.

תגית: Jellyfish of the Mesosphere

שריטות אדומות הן הפרשות חשמליות בקנה מידה גדול המתרחשות בין 50 ל-90 קילומטרים מעל סופות רעמים פעיל.הם נקראים כך בגלל צבע אדום חי שלהם צורות דמויות נוטה הדומים לדוגלי או גזר. ספארי מופיעים בדרך כלל כצירים של פילאות אנכיות עם בסיסים מכסמיים ליד פסגת הענן.

ספריטים תועדו לראשונה מדעית בשנת 1989 לאחר עשרות דיווחים אקסדוטליים של טייסים ומרדףי סערות.הם מופעלים בדרך כלל על ידי גלי ברקים חיוביים-קרקע (+CG), אשר מייצרים שדות quasi-electrostatic אינטנסיביים במזכר.שדות אלה מאיצים אלקטרונים, מה שגורם למולקולות חנקן באווירה העליונה להיות נרגשת ופלטת אור אדום כי sprites מתרחשים כל כך גבוה, כמו מצלמות רגישות, או בלילה, הן דורשות, הן חסרות רגישות, הן, הן, הן, הן חסרות רגישות, הן, הן, הן, הן, הן, הן חסרות רגישות, הן, והן דורשות, הן, הן, הן, הן, הן, הן, הן, הן, הן, הן, הן, והן ממצלמות בשעות הלילה, והן ממצלמות בשעות הלילה, והן ממצלמות רגישות, הן, והן ממצלמות בשעות הלילה, והן ממצלמות בשעות הלילה, והן ממצלמות רגישות, והן ממצלמות בשעות הלילה, הן, הן, והן ממצלמות רגישות, והן דורשות, הן, הן, הן, הן, הן, הן, הן, הן דורשות, הן, הן, הן, הן, הן, והן ממצלמות רגישות, הן, הן, הן, והן ממצלמות רגישות,

אלבס: הרחבת טבעות האור

אלבס (העברות של אור ושפל נמוך מאוד עקב מקורות אלקטרומגנטיים דופק) הם סוג אחר של TLE המתרחש אפילו גבוה יותר באווירה, בערך 100 ק"מ בגובה נמוך יותר של ionosphere. בניגוד sprites, אלבס מתגלה כמו התרחבות מהירה, דיפרוז, זוהרים בצורת אוב התפשט החוצה במהירות של יותר מ מאתיים ק"מ פחות ממילימטר.

אלבס מיוצרים על ידי הדופק האלקטרומגנטי (EMP) שנוצר על ידי שביתות ברק אינטנסיביות.זה הדופק מעורר מולקולות חנקן ב ionosphere, גרימת בזק קצר אך אינטנסיבי של אור. בשל ההתפרצות קיצונית שלהם והעלילות, אלבס מאתגרים להתבונן ללא ציוד הדמיה מהיר מיוחד.הם יכולים לפעמים להתרחש בשילוב עם sprites, סדרה מרהיבה של אירועים המוכיחים את האווירה המורכבת בין ההפיכה המהירה והקסומה.

נאס"א נמצאת בחזית המחקר של אטל, בהפצה של מכשירים כגון מצלמות תאורה נמוכה על מטוסים ולוויינים, כולל ה-FLT:0Atmosphere-Space Interactions Monitor (ASIM)IRLT:1 על תחנת החלל הבינלאומית, כדי ללכוד תצפיות מפורטות של טכסטים ושפעים.

Blue Jets & Ggantic Jets: Upward Lightning

בין פסגות סופת הרעמים לבין המזכרים, הוא קטגוריה מרתקת נוספת של פריקות חשמליות עטופות למעלה.אלה כוללים מטוסי סילון כחולים ומטוסים ענקיים, אירועים ברקים ייחודיים שמקרינים מעליות העננים הסופה לעבר הסטרסטוספירה ומעבר לכך, מעצימים את הפער בין הרוטספירה והה.

Blue Jets: The Blue Flames Shooting Skyward

מטוסים כחולים הם צרים, בצורת התפרץ של אור כחול העולה מן האזורים העליונים של עננים רעמים ועולים במהירות לתוך הסטרטוספרה, להגיע לגובה של עד 40-50 ק"מ שלא כמו sprites, אשר מופעלים על ידי ברקים אל הקרקע, מטוסי כחול נראה מקורם ישירות בתוך הסופה עצמה כמו פריקות חשמל כלפי מעלה.

הצבע הכחול הייחודי שלהם עולה מהפליטה של אור על ידי מולקולות חנקן נרגשות (N2+) מטוסי סילון כחולים תועדו לראשונה עם מצלמות מהירות גבוהה רכובות על מטוסים בתחילת שנות ה-90, ובשל משך קצר ואירועיהם מעל העננים, הם נשארים אחד ממטוסי TLE פחות נפוץ. . . Blue סילון יכול להימשך מאות מ"ח, הרבה יותר מאשר שמיכות או ves, והדינמיקה שלהם להמשיך להיות פעיל של מחקר.

ג'ט ג'טגן: הטיטאנים של הברק הלמעלה

מטוסים גגניים הם הגדולים והחזקים ביותר של תופעות הברק למעלה, המסוגלים ליישב את הפער כולו בין ראשי הרעמים לבין הנצנוספירה התחתונה בגובה של מעל 90 ק"מ, שנצפה מדעית בשנת 2001, מטוסים ענקיים למעשה קצרי-כפים את ההבדל החשמלי בין הסערה למרחב הקרוב, יצירת פריקה מרהיבה שיכולה להימשך כ-200 מ"ט שניות.

מטוסים אלה נרשמו מתחנות קרקעיות, מטוסים ולוויינים, וחושף מבנים מורכבים ומהירויות של ההרחבה מהירה.מטוסים גגניים מופיעים כבזקים לבנים או כחולים מבריקים המשתרעים מפסגות ענן לתוך האנדוספרה, לעתים קרובות ואחריו שבילים זוהרים קלים חלש.

האש של אלמו: The Glowing Plasma Aura

לעתים קרובות מבולבל עם ברק הכדור, האש של סנט אלמו היא תופעה ייחודית ומבונה היטב.זהו פריקה כלולה מתמשכת המייצרת זוהר שסתום או סגול סביב אובייקטים חדים או חדים חשופים לשדות חשמליים חזקים, כגון ממלכות הספינות, הטיפים של כנפיים מטוסים, או אפילו תלולים הכנסייה במהלך סופות רעמים.

זוהר זה מתרחש כאשר השדה החשמלי מסמן את האוויר הסובב, ויוצר פלזמה הנפלטת אור.האש של סנט אלמו אינה צורה של ברק אלא אינדיקטור של מתח חשמלי אינטנסיבי באווירה ויכולה להקדים מכה ברקת.המארים והפטרוטרים ראו בו היסטורית כאות או אזהרה במהלך הסערות.

לדיווחים מדעיים מפורטים על מטוסים ענקיים ותופעות הקשורות, כולל השלכותיהם על מזג אוויר חלל ומחקר אטמוספירי, להתייעץ עם משאבים כגון:0Space.com ופרסומים הקשורים למדע האטמוספריים של 1LT:1.

ברק אפל: גמה רייס ואנטי-חומר מסופות רעמים

אחת התגליות פורצות הדרך ביותר במדעי הסערה בעשורים האחרונים היא שסופות רעמים יכולות לייצר התפרצויות של קרני גמא - הצורה הגבוהה ביותר של קרינה אלקטרומגנטית - ואפילו חלקיקים אנטי-חומריים.תופעה זו, המכונה Terrestrial Gamma-rayes (TGFs) או "ברק כהה", מגלה קשר לא ידוע בין חשמל אטמוספרי לבין חלקיק אנרגיה גבוהה.

ברק אפל זוהה לראשונה בשנת 1994 על ידי מצפה גמא ריי, אשר תוכנן ללמוד מקורות גלימה קוסמית גלימה-ריי.ההתפרצויות ארוכות-שנתיות של קרינת גמאה אינטנסיביות אלה של גמאומה היו במעקב חזרה לסערות רעמים על כדור הארץ, אשר מאשר תחזיות תיאורטיות שנעשו עשרות שנים קודם לכן על ידי צ'ארלס וילסון בשנות החמישים.

המנגנון הבסיסי הוא ה-FLT:0 (relativistic Runaway אלקטרונים avalanche (RREA)אנדרטה 1 (RREA) תחת השפעת שדות חשמליים חזקים מאוד בתוך סופת רעמים, אלקטרונים חופשיים מואצים כמעט במהירות האור.אלקטרונים אנרגטיים אלה מתנגשים עם מולקולות אטמוספריות, מכים אלקטרונים נוספים ויוצרים התנגשויות של זוגות אנרגיה גבוהה, כאשר הם יכולים לנפץ אטומים, כמו כן, כמו גם אטומים, כאשר הם יכולים לנפץ אטומים, פולטים, כמו גם אטומיים, עם אטומיים, עם אטומים, כאשר הם יכולים לנפץ אלקטרום, כדי לנפץ אלקטרון, כדי לנפץ אלקטרון, עם אלקטרון, עם אלקטרון, עם אלקטרון, עם אלקטרון, עם אלקטרון, עם אלקטרון, עם אלקטרון, עם אלקטרון, עם אטומים, עם אטומים, עם אטומיים, עם אטומיים, עם אלקטרון, עם אטומים, עם מולקולות של אלקטרומגנטים, כדי לייצר אלקטרון, עם אלקטרון, עם אלקטרון, עם אלקטרון, עם אטומים, עם אטומים, עם אטומים, עם אטומים, עם מולקולות

טלסקופ החלל של פרמי גאמה צפה בדבורים של פוזיטרונים זרמים מעל סופות רעמים, ומספק ראיות בלתי מוגבלות לייצור אנטי-חומר באווירה של כדור הארץ.למרות שהברק הכהה פולט אנרגיה אינטנסיבית, זה בלתי נראה לעין העירומה ואינו מייצר את הבזקים הבוהקים המוכרים, ומכאן שמו.

הבנת ברקים אפלים יש השלכות עמוקות, לא רק למדע אטמוספרי, אלא גם לבטיחות התעופה, שכן מטוסים המעופפים סערות ליד סערות עלולים להיחשף להתפרצות של קרינה באנרגיה גבוהה.זה גם מציע מעבדה טבעית ללימוד תהליכים יסודיים בפיסיקה פלזמה והאינטראקציה של חלקיקים באנרגיה גבוהה עם האווירה.

עבור מבט מעמיק על ברקים כהים ומשמעותו, ראה את המאמר המקיף ב-FLT:0 מגזין טבע המגזין "FLT:1" אשר מפרט את התגלית ואת המחקר המתמשך בתופעה יוצאת הדופן הזו.

שיטות של חקר אירועים טרנספורמטיביים ותעלומות סופות רעמים

חקר תופעות הציות והחמקמקות הקשורות לסערות רעמים דורשות טכניקות תצפית מתוחכמות ומכשירים.הבקיצור הקיצוני, התעלמות, והטבע בעל יכולת גבוהה של TLEs ואירועים קשורים גורמים להם לאתגר לזהות ולנתח באמצעות כלי תצפית קונבנציונליים.

observatories המבוססים על הקרקע מצוידת במצלמות מהירות גבוהה, אור נמוך, photometers, ו-spectrometers ממוקמים אסטרטגית על שיאי ההר או באזורים עם סופות רעמים תכופים כדי למקסם הזדמנויות תצפית. מכשירים אלה יכולים ללכוד אלפי מסגרות לשנייה, ומאפשרים לחוקרים לנתח את האבולוציה הזמנית ואת המאפיינים המרכזיים של TLE.

פלטפורמות מבוססות חלל פיתחו את המחקר של תופעות סופת רעמים.ה- Atmosphere-Space של תחנת החלל הבינלאומית של תחנת החלל הבינלאומית (ASIM), הושקו בשנת 2018 עוקבות מתמיד אחר האווירה של כדור הארץ עבור TLEs, ברק, וגלימה-ריי. בדומה, כלי לוויין כמו חיישן הברק (LIS) עוקב אחר פעילות ברקים ברחבי העולם, ומעבירים נתונים על TLEs עם שביתות ברקים.

יוזמות מדע אזרחיות גם לתרום באופן משמעותי לתחום זה.לדוגמה, פרויקט המחקר של נאס"א:0Spritacular ProjectveFLT:1 מעודד צלמים, צומי סערה ומדענים חובבים ברחבי העולם להגיש תמונות ודיווחים על TLEs. מאמץ משותף זה עוזר לבנות מסד נתונים גלובלי מקיף, שיפור הכיסוי המרחבי והזמני של אירועים נדירים אלה.

ההתקדמות בלמידה של מכונות וניתוח נתונים מוחלת יותר ויותר על נתונים גדולים משני מכשירים מבוססי קרקע ומרחב מבוססי, המאפשר זיהוי של תופעות עדינות או לא מותאמות בעבר ושיפור מודלים חיזוי של התנהגות סופת רעמים ופעילות חשמלית.

השלכות וכיוונים עתידיים

המחקר המתמשך של תופעות סופת רעמים ייחודיות הרחיב את ההבנה שלנו של חשמל אטמוספרי והקשרים שלו לפיזיקה בסיסית. תגליות אלה יש יישומים מעשיים בשיפור בטיחות התעופה על ידי זיהוי ופחתת סיכונים שמציבים פריקות חשמל נדירות וקרינה עתירה באנרגיה גבוהה ליד סופות רעמים.

יתרה מכך, הבנת המנגנונים שמאחורי קטילס וברק כהה תורמת לחיזוי מזג אוויר בחלל, שכן תהליכים אטמוספריים אלה אינטראקציה עם הסביבה הקרובה של כדור הארץ ויכולים להשפיע על פעולות לוויין ותקשורת.

מנקודת מבט מדעית, לימוד תופעות אלה מציע מעבדה טבעית לפיזיקה פלזמה, תיאוריה אלקטרומגנטית ופיסיקה חלקיקים בתנאים קשים לשכפל על כדור הארץ.כמשימות לוויין חדשות, מיילדות קרקע מתקדמות, ופרויקטים במדעי המדינה ממשיכים להתפתח, השנים הקרובות מבטיחות אפילו תובנות עמוקות יותר לתוך המסתורין האטמוספרי שהסתתר את האנושות במשך מאות שנים.

בפעם הבאה שאתם עדים לסערת רעמים, זכרו שהברק והרעמים שאתם רואים ושומעים מייצגים רק חלק מהתהליכים החשמליים המורכבים והאנרגיהיים המתרחשים.למעלה ובעננים אלה, עולם חבוי של תופעות מרהיבות ומסתוריות מתגלה, חושף את הטבע הדינמי והחשמלי של האווירה שלנו.