Noxious Lightning

Молния — это не просто свет и шум: это интенсивная химическая фабрика, влияющая как на локальное качество воздуха, так и на глобальный климат. Однако масштабы этого воздействия остаются неясными. Для ответа на этот вопрос исследователи разрабатывают новую методику оценки "выработки" этой фабрики.

Ученые особенно интересуются малыми газовыми составляющими, производимыми молнией, в частности оксидами азота (NO_x), которые включают токсичный загрязнитель воздуха NO и ядовитый NO₂. Известно, что молния — важнейший источник NO_x в верхней тропосфере, где формируется погода. Эти оксиды косвенно влияют на климат, контролируя концентрацию парникового газа озона (O₃) и высокореактивных гидроксильных радикалов (OH), которые управляют окислением других парниковых газов. В отличие от выбросов промышленности и транспорта, молния остается "дикой картой" в климатических моделях, а её глобальная продукция NO_x оценивается лишь приблизительно — от 2 до 20 тераграмм в год.

"К счастью, измерения химического состава атмосферы со спутника NASA Aura обеспечивают ограничения "сверху вниз" для глобальных химических и климатических моделей, — поясняет исследователь молний из Центра космических полетов им. Маршалла NASA Уильям Кошаk. — С этими новыми ограничениями наилучшая на сегодня оценка приближается к 6 тераграммам в год. Однако необходима дальнейшая работа по улучшению моделирования молний и других химических процессов".

Чтобы лучше понять энергию вспышки — критический параметр для оценки продукции NO_x, — Кошаk и его коллеги используют данные Lightning Imaging Sensor (LIS) на спутнике Tropical Rainfall Measuring Mission (TRMM) и наземных приборов в Космическом центре Кеннеди NASA во Флориде. Цель — выявить корреляцию между оптическими характеристиками вспышек, видимыми из космоса, и оценками их энергии, полученными с земли. Если это удастся, данные космических сенсоров можно будет использовать для дистанционного определения энергетики молний в глобальном масштабе.

"Задача formidable, и это лишь предварительный взгляд", — говорит Кошаk о готовящейся публикации в Journal of Atmospheric & Oceanic Technology. Среда облака изменчива и сложным образом рассеивает свет молний, что осложняет интерпретацию данных. В конечном итоге исследователи надеются разработать методику, которая с помощью данных GLM позволит оценивать энергию вспышек статистически и предоставить климатологам реалистичные распределения для их моделей. Это поможет лучше понять глобальное производство одного из ключевых загрязнителей, значимого для климата и качества воздуха.