Невидимые молнии очищают атмосферу от парниковых газов
Фото:
Идеи

Невидимые молнии очищают атмосферу от парниковых газов

Существующие климатические модели, рассчитывающие влияние парниковых газов на климат, как оказалось, не учитывают важный фактор самоочистки от них атмосферы. Этот фактор - видимые и невидимые молнии, которые абсорбируют значительные объемы парниковых выбросов. Грозовые разряды разрушают молекулы азота и кислорода и создают реактивные химические вещества, воздействующие на парниковые газы. Команда химиков и физиков обнаружила, что молнии и невидимые человеческому глазу разряды вырабатывают огромный объем гидроксильных и гидропероксильных радикалов.

Гидроксильный радикал (ОН) играет важную роль в атмосфере, запуская химическую реакцию и разрушая определенные молекулы, например, парникового газа метана. С его активным участием происходят многие изменения в составе атмосферы.

Ученые из Университета штата Пенсильвания провели повторное изучение данные, собранные научным инструментом, установленным на самолете, летавшем над Колорадо и Оклахомой в 2012 году и собиравшем информацию о химических изменениях в атмосфере, вызванных грозами и молниями. И, как пишет Phys.org, смогли установить связь между сигналами, зафиксированными прибором, летящим сквозь грозовые облака, с измерениями характеристик молний, сделанных с земли.

«В прошлом люди проявляли интерес к молниям из-за их воздействия на землю, — сказал профессор Уильям Брюн, руководитель проекта. — Теперь растет интерес к более слабым электрическим грозовым разрядам, которые приводят к ударам молний».

Большинство молний не достигают поверхности земли, и те из них, которые остаются в облаках, особенно важны для озона и парниковых газов в верхних слоях атмосферы. Науке известно, что молния может расщепить воду на гидроксил и гидропероксил, но ранее этот процесс в грозах никогда не наблюдали.

Поначалу команду профессора Брюна сбило с толку, что их приборы фиксировали высокий уровень гидроксила и гидропероксила в регионах облаков, где не было видимых с самолета или с земли молний. Эксперименты в лаборатории показали, что те же химические вещества могут создавать более слабые электрические разряды.

По подсчетам ученых, на долю молний приходится от 2% до 16% глобальной атмосферной оксидации гидроксильных радикалов. Неточность данных — следствие недостаточной изученности процессов, признает профессор Брюн. «Мы летали только над Колорадо и Оклахомой. В тропиках больше гроз. Структура гроз на равнинах и в тропиках сильно отличаются. Несомненно, мы должны провести больше измерений, чтобы убрать эту неопределенность», — сказал он.

Если невидимые разряды молний — распространенное явление, то создаваемый в процессе ОН и HO2 нужно включить в модели атмосферы.

Технология тягового луча позволит контролировать разряды молнии с точностью до одной десятой толщины человеческого волоса, направляя энергию туда, куда нужно, снижая риск лесных пожаров. Второе применение такого «притягивающего луча» — точные хирургические операции, например, по удалению опухолей.

Читайте также