Superblitz: Warum Hochleistungsblitze das Mittelmeer und den Nordatlantik lieben

Berühmte Sturmjäger treiben ihre Studien voran. Neben der Katalogisierung von Tornados konzentrieren sie sich in ihrer umfangreichen Forschung auch auf Blitze. Und in diesem speziellen Bereich ist The Superstrahlen oder Superbolts, Sie sind wissenschaftlich bekannt und haben eine enorme Wirkung.

„Technisch bekannte Superbolts wirken sich eher auf nahegelegene Superbolts aus Ein Bereich elektrischer Ladung in einer Sturmwolke an der Erd- oder Meeresoberfläche„, erklärt eine neue Studie von Experten des Instituts in Geowissenschaften von der Hebräischen Universität Jerusalem, Israel. Diese Bedingungen sind für die kritischen Punkte verantwortlich, die diese Megamomente über bestimmten Ozeanen und hohen Bergen hervorrufen.

Laut dieser Studie ist die Hochenergetischer Blitz (Superblitz) Sie kommen im Winter hauptsächlich im Nordatlantik, im Mittelmeer und im Nordwesten Südamerikas vor. Superblitze machen weniger als 1 % aller Blitze aus, haben aber bei ihrem Einschlag eine starke Wirkung. Während der durchschnittliche Blitzeinschlag etwa 300 Millionen Volt beträgt, Superbolts sind 1000-mal stärker und kann zu erheblichen Schäden an der Infrastruktur an Land und an Schiffen auf See führen, erläutern die Autoren.

„Superblitze sind ein erstaunliches Phänomen, obwohl sie nur einen sehr kleinen Prozentsatz aller Blitze ausmachen“, erklärte Avichay Efraim, Physiker an der Hebräischen Universität Jerusalem und Hauptautor der Studie.

In einem Bericht aus dem Jahr 2019 wurden Superbolts gefunden Sie häufen sich im Nordostatlantik, im Mittelmeer und im Altiplano in Peru und Bolivien. Es ist eines der höchsten Plateaus der Erde. „Wir wollten wissen, was die Wahrscheinlichkeit erhöht, dass sich diese mächtigen Strahlen an manchen Orten bilden als an anderen“, sagte Ephraim.

Die neue Studie liefert die erste Erklärung für die Entstehung und Verbreitung von Superbolts an Land und auf See auf der ganzen Welt. Die Studie ist jetzt veröffentlicht Es beinhaltet Zeitschrift für geophysikalische Forschung: AtmosphärenDie Zeitschrift der AGU widmet sich der Förderung des Verständnisses der Erdatmosphäre und ihrer Wechselwirkung mit anderen Komponenten des Erdsystems.

Gewitterwolken sind typischerweise 12 bis 18 Kilometer breit (7,5 bis 11 Meilen) Höhe und deckt einen weiten Temperaturbereich ab. Damit es jedoch zu einem Blitz kommt, muss eine Wolke die Grenze überschreiten, an der die Lufttemperatur 0 Grad Celsius erreicht. Oberhalb der Schneegrenze, an der Spitze der Wolke, baut sich die Ladung auf und bildet die Blitzladungszone.

Ephraim und sein Team fragten sich, ob Änderungen in der Höhe der Eislinie und damit der Höhe der Ladezone die Fähigkeit eines Sturms, Superbolts zu erzeugen, beeinflussen könnten.

Vorherige Studien Wir haben untersucht, ob seine Festigkeit durch Meeresgischt beeinträchtigt wird. Emissionen aus Schifffahrtswegen, Meeressalzgehalt oder Wüstenstaub, aber diese Studien beschränkten sich auf regionale Gewässer und konnten nur einen Teil der regionalen Verteilung von Superpolts erklären. Eine detaillierte Beschreibung wichtiger Punkte fehlte.

Um herauszufinden, was dazu führt, dass sich Superbolts in bestimmten Bereichen ansammeln, mussten Ephraim und seine Co-Autoren den Zeitpunkt, den Ort und die Energie bestimmter Strahlen kennen, die von einer Reihe von Radiowellendetektoren erhalten wurden.

Sie nutzten diese Daten, um herauszufinden Die Hauptmerkmale der Sturmumgebung sind: Dazu gehören die Höhe der Land- und Wasseroberfläche, die Höhe der Advektionszone, die Temperatur der Wolkenbasis und -oberkante sowie die Aerosolkonzentrationen. Sie suchten nach Korrelationen zwischen jedem dieser Faktoren und der Stärke von Superbolten und gewannen Einblicke darin, was einen starken Blitz ausmacht und was nicht.

Im Gegensatz zu früheren Studien stellten die Forscher fest, dass die Sprays keinen signifikanten Einfluss auf die Festigkeit der Superbolts hatten.

Umgekehrt ein geringer Abstand zwischen der Ladefläche und der Land- oder Wasseroberfläche führte zu deutlich energiereicheren Strahlen. Stürme näher an der Oberfläche ermöglichen die Entwicklung von Blitzen mit höherer Energie, da kürzere Entfernungen im Allgemeinen einen geringeren elektrischen Widerstand und damit einen höheren Strom bedeuten. Und es handelt sich dabei um starke Strahlen.

Die drei Regionen mit den höchsten Blitzeinwirkungen (Nordostatlantik, Mittelmeer und Altiplano) haben eines gemeinsam: eine schmale Lücke zwischen Blitzbelastungszonen und Oberflächen. „Der Zusammenhang, den wir sahen, war sehr klar und signifikant und er trat in allen drei Bereichen auf“, fuhr der Experte fort. „Das ist ein großer Schritt für uns.“

Das Wissen, dass ein kürzerer Abstand zwischen der Wolkenoberfläche und der Ladezone zu mehr Superbolts führt, kann Wissenschaftlern dabei helfen, zu bestimmen, wie sich der Klimawandel auf das Auftreten dieser Megabolts in der Zukunft auswirken könnte. „Höhere Temperaturen führen zu einer Zunahme schwacher Strahlen„Aber mehr Feuchtigkeit in der Atmosphäre kann dem entgegenwirken“, sagte Efraim. Eine endgültige Antwort gibt es noch nicht.

In Zukunft plant das Team, andere Faktoren zu untersuchen, die zur Superbolt-Bildung beitragen könnten, wie etwa Veränderungen im Magnetfeld oder im Sonnenzyklus. „Es gibt noch Unbekanntes, aber was wir hier gefunden haben, ist ein großer Teil des Puzzles. Wir sind noch nicht fertig. Es gibt noch viel zu tun“, schloss er.