BU TİME: SİZ’Bir yaz öğleden sonra trafikte sıkıştı, karanlık fırtına bulutları içeri girerken telefonunuzdaki hava uygulamasını kontrol ediyor. Elektrik kesintilerini veya olası selleri düşünebilirsiniz, ancak muhtemelen yok’T Gökyüzünde yanıp sönen her yıldırım cıvatasının, arabanızdan egzozda da yayılan bir gaz, azot oksit (no) yaydığını düşünün’S Motoru.
Yine de’bir fırtına sırasında tam olarak ne oldu. Maryland Üniversitesi’nden bilim adamları ilk kez, yüksek frekanslı uydu gözlemlerini kullanarak yıldırım ve hava kalitesi üzerindeki etkisini tespit edebildiler ve fırtınaların Dünya’yı temizlemeye yardımcı olan hem kirlilik hem de kritik kimyasal türlerin nasıl ürettiği konusunda değerli bir fikir edindiler.’S atmosfer.
Haziran 2025’in sonlarında birkaç gün boyunca, UMD Atmosferik ve Okyanus Bilimi Araştırma Profesörü Kenneth Pickering ve Yardımcı Araştırma Bilimcisi Dale Allen, NASA tarafından yakalanan verileri kullandı’S troposferik emisyonlar: doğu Amerika Birleşik Devletleri’nde hareket ederken evrimleştikçe fırtınaları dikkatlice izlemek için kirlilik (tempo) enstrümanının izlenmesi. 2023 yılında piyasaya sürülen Tempo, tipik olarak Kuzey Amerika’daki hava kirleticilerini her saatte her saatte yeryüzünde 22.000 mil yukarıya doğru izler, ancak Pickering ve Allen’S deneyi, 10 dakikalık aralıklarla her fırtına ile ilişkili azot dioksitin hızlı ateş ölçümlerini almalarına izin verdi. Enstrümanla’Gelişmiş yetenekler, nihayet karmaşık süreçleri, gerçeklerden sonra ipuçlarını bir araya getirmek yerine havada oldukları gibi inceleyebildiler.
Pickering, “Bu, bu tür bir araştırma ilk kez böyle zamansal bir frekansta yürütüldü.” Dedi. “Fırtınalar hızlı bir şekilde gelişir. Bir saat içinde genellikle birikir, yoğunlaşır ve ölürler’zaman. Bu kısa aralık gözlemleri bize bir fırtına sırasında gerçekte neler olduğuna dair daha iyi görüntüler veriyor. “
“Bu deneyle, biz’NOAA’dan gelen veriler kullanarak ortaya çıktıklarında yıldırım sayısını sayabilmek’S jeostationary Lightning Mapper uydu enstrümanları ve buna karşılık, bir fırtına sırasında her yılın flaşının ne kadar azot dioksiti ve daha sonra ne kadar sürdüğü konusunda daha doğru bir fikir edin, “Allen,” ekledi.
Bir modelde şimşek yakalamak
Yıldırım vurduğunda, havadaki azot ve oksijen moleküllerini parçalayan son derece sıcak sıcaklıklar üretir. Bu, ozon kirliliğine katkıda bulunan otomobiller veya diğer yakıt yanması kaynakları tarafından yayılan aynı tip hava kirleticileri olan azot oksitlerin yaratılmasıyla sonuçlanır.
Pickering, “Lightning, küresel olarak atmosfere salınan toplam azot oksitlerin% 10 ila% 15’ini oluşturuyor.” Dedi. “İnsan kirliliği çok daha büyük, ama ne’Dikkate alınması gereken önemli olan, yıldırım, ozon üretimini katalize etmede daha etkili olabileceği çok daha yüksek irtifalarda azot oksitleri serbest bırakır. “
Araba egzozu yere yakın havayı kirletirken, ortaya çıkan ozonun atmosferik ısınma için en etkili olduğu atmosferde şimşek kirliliği yükselir. Yıldırım kirliliği ve ortaya çıkan ozon bazen yüzeye taşınabilir ve orijinal fırtınadan yüzlerce mil uzakta hava kalitesini etkileyebilir. Allen, sıcaklıklar daha yüksek ve ozon üretim oranlarının daha yüksek olduğu için bu etkinin yaz aylarında daha da kötüleştiğini belirtti.
“Yıldırım’Yaz mevsiminde iklim üzerindeki etkiler antropojen olarak oluşturulan azot oksitlerle karşılaştırılabilir, bu yüzden Haziran ayında fırtınaları incelemek istedik. “
Ama yıldırım’t sadece kirlilik yaratın – aynı zamanda hidroksil radikallerinin oluşumunu, dünyayı temizlemeye yardımcı olan önemli molekülleri de tetikler’Küresel ısınmaya ve ozonun arka plan seviyelerine önemli bir katkıda bulunan metan gibi gazları parçalayarak atmosfer. Yıldırım deneyi, araştırmacılara, şimşek oksit üretimini hidroksil radikallerine bağlayarak, yıldırım fırtınaları sırasında atmosferik bileşimi ve karmaşık moleküler dinamikleri haritalamalarına yardımcı olan bu yıldırımdan kaynaklanan zincir reaksiyonu hakkında kritik bir fikir verdi.
Allen, “Grubumuzun ve diğerlerinin geçmiş çalışmalarından, her yıldırım parlamasının ortalama olarak gökyüzünde yaklaşık 250 mol azot oksit yarattığına inanıyoruz.” Dedi. Bununla birlikte, bu değer belirsizdir ve bireysel flaşlarla üretim en azından bir büyüklük sırasına göre değişir. Diyerek şöyle devam etti: “Fırtınalar daha yoğunlaştığında, yıldırım flaşları kısalıyor ve flaş başına daha az azot oksit üretiyor. Bu çalışma bize bunu kanıtlama şansı verecektir. Şimşek ayak izinin, aşırı hava aşırı havalardaki bir dünyada nasıl değişeceğini anlamak, gelecek için iklim modellerini formüle etmek için gereklidir.”
Hava koşullarını aşırıya kaçma ve hava kalitesi tahminini iyileştirme
Pickering ve Allen, tempo deneylerinin günlük yaşam üzerinde potansiyel gerçek dünyadaki etkileri olduğuna inanıyor. Lightning tarafından üretilen gazlar, “hareketli hava konveyör bantları” üzerinde seyahat edebilir ve hava kalitesini başlangıçta meydana geldiği yerden çok etkileyebilir. Şimşek, bazen, insanlarda astımı ve diğer solunum sorunlarını tetikleyebilen birincil bileşeni olan yer seviyesi ozonuna da katkıda bulunur.
Pickering, “Colorado gibi dağlık bölgelerde yaşayan insanlar için bu bilgiler çok önemli olabilir, çünkü Lightning daha yüksek arazi yüksekliklerinde yüzey ozonuna önemli bir katkı sağladığı için.” Dedi. Diyerek şöyle devam etti: “Meteorologların bu tür bölgelerdeki fırtınalar sırasında ve sonrasında hava kalitesini nasıl tahmin ettikleri konusunda bir fark yaratabilir.”
Pickering ve Allen hala tempodan ilk okumalarını analiz etseler de, deneylerinin bilim adamlarının Dünya’daki kirletici gazların ne kadarını değerlendirmelerine yardımcı olacağına inanıyorlar.’S atmosferi doğal süreçlere karşı insan faaliyetlerine bağlanabilir. Şu anda, atmosfer bilim adamları, her yıldırım flaşının ürettiği kirlilik miktarı konusunda belirsizdir, ancak tempo deneyi, değişen yıldırım yoğunluğunun yerel ve küresel hava kalitesini nasıl etkileyebileceğini anlamak için temel oluşturan ham verileri sağlar. Deney ayrıca atmosfer hakkında bilgi verir’S metan ve diğer zararlı hidrokarbonlar gibi kirleticileri doğal olarak parçalama yeteneği.
Allen, “Bu yüksek frekanslı verileri mevcut iklim modellerimizdeki büyük belirsizlikleri daraltmak için kullanmak istiyoruz.” Dedi. “Daha iyi verilerle daha iyi tahminler ve sağlığımızı ve çevremizi hem doğal hem de insan yapımı kirlilikten korumanın potansiyel olarak daha iyi yolları geliyor.”
