Атмосферная химия: Исследователи открыли механизмы конкуренции полярностей в коронных разрядах на вершинах грозовых облаков

Исследовательская группа добилась значительного прогресса в понимании механизмов коронных разрядов на вершинах грозовых облаков — явления, играющего ключевую роль в химии атмосферы Земли. Их выводы, опубликованные в журнале Nature Communications 26 августа, представляют новую концептуальную модель, которая может изменить наше понимание этих высотных электрических разрядов.

Коронные разряды, часто проявляющиеся в виде синих вспышек у вершин гроз, проникающих в стратосферу, являются ключевым элементом в переносе энергии и веществ из тропосферы в более высокие слои атмосферы. Эти разряды, в частности узкие биполярные события (NBEs), могут влиять на концентрации парниковых газов, таких как оксиды азота и озон, в стратосфере, воздействуя на радиационный баланс Земли.

Используя усовершенствованную наземную систему обнаружения молний, команда наблюдала NBEs во время тайфуна у побережья Китая и обнаружила выраженную конкуренцию полярностей между разными типами NBEs на вершине облака. Полученные данные указывают, что положительные NBEs происходят преимущественно во время фазы конвективного подъема на переохлажденной вершине облака, тогда как отрицательные NBEs преобладают в фазе конвективного нисходящего потока, обычно связанной с перистыми шлейфами в нижней стратосфере.

Это наблюдение привело к созданию новой модели, предполагающей, что интенсивность конвекции модулирует высоту заряженных слоев внутри облака, что, в свою очередь, управляет возникновением разрядов на его вершине. Результаты проясняют механизмы этих разрядов и их влияние на стратосферную химию, закладывая основу для более детальных исследований роли гроз в атмосферных процессах.