Studie bestätigt eisigen Ursprung des Blitzes

Hier ist etwas Spaß um zu versuchen, in Ihrer Küche: gehen Sie in den Gefrierschrank, öffnen Sie die Tür und Hebeln locker einen Eiswürfel. Als nächstes schauen Sie sich um das Gefrierfach für einige Frost – der kristallinen Flaum, die gerne Ihre gefrorenen Erbsen zu beschichten. Fanden Sie es? Die Eiswürfel in den Frost einmassieren.

Es passiert nichts.

Nun, was hast du erwartet, einen Blitz?

Eigentlich ist das nur wie Blitz gestartet wird. Meilen über der Erde in Gewitterwolken, kleines Eis, die Kristalle ständig gegen größere Eis Pellets stoßen. Die zwei Arten von Eis reiben wirken zusammen wie Socken Teppich reiben. Zap! Ehe man sich versieht, ist die Cloud mit elektrischen Potential Knistern – und ein Blitz explodiert auf den Boden.

Die Electric Earth Bildergalerie Die Wissenschaft des Blitzes

Es mag schwer zu glauben, dass ein leistungsstarken Blitz, der die Luft in seinem Weg drei Mal heißer als die Oberfläche der Sonne erwärmt, aus kleinen Stücken von Eis entstehen könnte. Aber das ist wie es ist, nach der Theorie und in der Tat haben Laborversuche bestätigt, dass Sie Strom aus Eis-Eis-Kollisionen erzeugen können.

Dennoch ist es fantastisch klingen. "Wir beschlossen, check it out," sagt, Walt Petersen, ein Blitz-Forscher an das National Space Science and Technology Center in Huntsville, Alabama.

Über einen Zeitraum von drei Jahren verwendet Petersen und seine Kollegen den tropischen Regen Messung Mission (TRMM) Satelliten mehr als 1 Million Wolken hineinschauen. "TRMM hat einen Radar an Bord, die Menge an Eis in einer Wolke zu messen. Und es hat einen optischen Detektor namens LIS (Blitz-Bildsensor) um Blitze zu zählen." Durch den Vergleich des Eis-Inhalts einer Wolke, seine Blitze, könnten sie sagen, ob Eis und Blitz wirklich zusammenpassen.

Sie tun. "Wir fanden eine starke Korrelation zwischen Eis und Blitz in allen Umgebungen – über Land, Meer und in küstennahen Gebieten." Auf globalen Skalen der Korrelationskoeffizient zwischen Blitz "Flash-Dichte" (blinkt pro Quadrat-Kilometer pro Monat) und "Eiswasser Weg" (Kilogramm Eis pro Quadratmeter-Wolke) 90 Prozent überschritten. Auf der geringere Umfang des einzelnen Sturm, die Flash-Zellen, z. B. rund 10 Millionen Kilogramm Eis einen Blitz erzeugen würde, pro Minute noch stärkere Korrelationen gefunden.

10 Millionen Kilogramm. Kein Wunder, dass Sie einen Funken gehen in den Gefrierschrank nicht bekommen konnte. Sehr viel mehr Eis ist erforderlich, um Blitz.

In einer echten Gewitterwolke Millionen Stück Eis ständig zusammen stoßen, geschoben durch Aufwinde in einer Geschwindigkeit von 10 bis 100 km/h. winzige Eis Kristalle positiv aufgeladen werden und wehen an die Spitze der Wolke, während sperriger stürzen auf den Boden und Eis, die Pellets (genannt "Graupelteilchen") negativ geladen werden. Diese Trennung schafft Mega-Volt elektrische Spannung – und damit der Blitz.

Nun, da die Korrelation zwischen Eis und Blitz so gut etabliert ist, kann es sinnvoll eingesetzt werden. Petersen, erklärt:

"Computer-Programme, die wir schreiben, Wetter und Klima vorherzusagen müssen wissen, wie viel Eis in Wolken. Das Problem ist, Eis schwer zu verfolgen. Wir können nicht über jede Gewitterwolke inhaltlich Eis messen einen Radar station. Um unsere Hochrechnungen zu verbessern, müssen wir wissen, wo das Eis."

Blitz kann helfen. "Da gibt es eine starke Korrelation zwischen Blitz und Eis, kann man einen guten Überblick darüber, wie viel Eis"da oben"ist, durch Blitze zählen." Sensoren wie LIS, die sind preiswert und können am Boden als auch in Erdumlaufbahn stationiert werden, machen dies einfach zu tun.

Zurück zu den Gefrierschrank: Sie sollten etwas über die Erbsen zu tun.

Eine vollständige Aufstellung der Petersens Forschung finden Sie in den Proceedings of LIS International Workshop, statt diese Woche in Huntsville, Alabama.

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