Штормовые заряды прикрепляют крошечные головные уборы на листьях и иголках, сообщает о новом исследовании
В лаборатории свет и механическое оборудование заряжаются от контактов еловых иголок, индуцированных электрическими пластинами. Эти разряды недавно были замечены на открытой площадке, вызванной грозой.
Прочитайте эту статью
Это история, написанная человеком и озвученная ИИ. Есть отзывы? Пройдите наш опрос. (см. нашу политику в отношении II здесь.)
Грозы могут принести не только дождь и мрак. Те же силы, что вызывают гром и молнию, за верхушками деревьев сверкают в ультрафиолетовом свете, как невидимый для человеческих глаз верхушка рождественской елки.
Уже почти на столе ученые обсуждают явление, называемое огнем Святого Эльмы, когда электрические разряды вызывают голубоватое свечение от заостренных объектов, таких как корабельные мачты, во время грозы. Недавно исследователи задались вопросом, могли ли грозы привести к слабым электрическим разрядам на верхушках деревьев. Эти разряды были обнаружены в лаборатории, а теперь их заметили и на природе.
Кончики диких деревьев испускают процесс заряда, а также синее и ультрафиолетовое свечение в ответ на противоположный заряд в атмосфере во время грозы, сообщают ученые в журнале Geophysical Research Letters .
«Вопрос о том, могут ли эти выбросы образовываться на вершинах деревьев, произошли несколько лет назад за обедом», — говорит Патрик МакФарланд, метеоролог из штата Пенсильвания. Советник Макфарланда, Уильям Брюн, «просто откинулся от стола для пикника, за которым мы сидели, посмотрел на верхушку дерева прямо над нами и просто постулировал, ну, вы знаете: «Хм, интересно, светятся ли эти деревья во время грозы», — говорит Макфарланд.
«В тот день мы схватили ветку дерева, перенесли ее в нашу лабораторию и установили на нее высоковольтную пластину», — говорит Макфарланд. Команда поместила высоковольтную пластину над веткой, создала отрицательный заряд в пространстве вокруг нее и прикрепила ветку к положительно заряженной электрической пластине, чтобы имитировать землю. «И действительно, мы видим, как он светится».
Свечение части разряда, называемого коронным, было незначительным и излучало слабый синий свет, а также невидимый ультрафиолетовый свет. Обнаружение этого в лаборатории сделало наблюдение еще более любопытным, говорит Макфарланд: «Видим ли мы эти свечения и во время грозы?»
Чтобы ответить на этот вопрос, группа оснастила фургон Toyota Sienna 2013 года всеми приборами, браслетами для обнаружения грозы, а также электрической розеткой, которая могла дать отчетливый ультрафиолетовый свет, излучаемый короной. Летом 2024 года пришло время отправляться в путь.
Исследователи переоборудовали фургон Toyota Sienna 2013 года выпуска в качестве мобильной метеостанции в рамках прогресса по отслеживанию электрических разрядов на деревьях во время грозы. Установленное оборудование, установленное на крышке перископа, направляло свет на ультрафиолетовую камеру, что позволяло обнаруживать коронки. Патрик МакФарланд
«Мы создали этот фургон и около месяца ездили к нему во Флориду», — говорит Макфарланд. Во Флориде больше всего грозит в США из-за морских бризов, дующих как с Атлантического океана, так и с Мексиканского залива. «Почти каждый день случаются грозы».
Хотя грозы были частыми, обнаружение грозы было лишь одним из факторов при поиске короны, — говорит Макфарланд. «Затем вам нужно найти общественное место, где можно было бы посадить деревья, которые являются единственным отклонением. А затем вам нужно все подготовить и, знаете, включить инструмент и направить его на дерево. Так что это действительно очень сложно».
Интуиция привела их к лучшей грозе. «На самом деле этот шторм в Северной Каролине случился, когда мы вернулись в Пенсильвание», — говорит Макфарланд. Команда нашла место в прибрежном районе города Пембрук, Северная Каролина. Они установили свое оборудование и записали видео с каменным деревом и сосной в течение 90 минут.
В команде видео определили 41 корону, ни одна из которых не длилась более трех секунд. И сумка не прилипла к одной голове. Они танцевали и носили, как мерцающие огоньки, готовя между листьями и вдоль ветвей, покачивающихся на ветру.
Хотя исследование было в основном основано на данных, собранных во время урагана в Северной Каролине, команда отмечает, что короны появлялись во время гроз во Флориде и Пенсильвании и имели такой же временный сверкающий вид. «Похоже, что эти свечения очень широко распространены», — говорит Макфарланд. «Может возникнуть еще много, очень много корон, которые у нас просто нет чувствительности, чтобы увидеть».