Википедија

Jonosferska munja

Jonosferska munja ili gornje-atmosferska munja su pojmovi koji se odnose na porodicu kratkotrajnih pojava elektromagnetnog pražnjenja, koje se pojavljuju iznad nadmorske visine normalnih munja i olujnih oblaka. Veruje se da je gornja atmosferska ili jonosferska munja elektromagnetno indukovana forma luminozne plazme. Poznat je i pod terminom kratkotrajni svetlosni događaj (engl. transient luminous event TLE), jer različiti tipovi fenomena električnog pražnjenja u gornjoj atmosferi nemaju neke karakteristike poznatijih troposferskih munja

Prikaz jonosferske munje

Karakteristike uredi

Postoji nekoliko tipova TLE, najčešći su to pojave poznate kao vilenjaci, gde je najpoznatiji Crveni vilenjak. To su bljeskovi jarko crvenog svetla koje se pojavljuju iznad sistema oluja. Kada pokazuju repove, nazivaju se "šargarepe". Drugi tipovi TLE-ova uključuju oreole, vatrenjake, plave mlazove, gigantske mlaznice, plave vilenjake i ELVES-ove. Akronim ELVES (engl. Emission of Light and Very Low Frequency perturbations due to Electromagnetic Pulse Sources “Emisija svetlosti veoma niske frekvencije iz elektromagnetnih impulsnih izvora”) odnosi se na pojedinačni događaj koji se obično smatra kao množina. TLE su sekundarni fenomeni koji se javljaju u gornjoj atmosferi u vezi sa podzemnom munjom.[1]

TLE obično traju od manje od milisekunde do više od 2 sekunde. Prvi video snimak TLE snimljen je 6. jula 1989. godine. Istraživač RC Franc je postavio kameru da snimi buduće lansiranje rakete i usmerio kameru da vidi noćno nebo u zenitu kako bi snimio slike zvezda i ili šta god se pojavilo. Ostavio je kameru da radi tokom noći. Sledećeg jutra, kada je video prikazan, bilo je 2 vertikalne slike, koje su se pojavljivale u samo dva kadra filma. 21. oktobra iste godine TLE-ovi su snimljeni tokom orbita 44 i 45. TLE-ovi su uhvaćeni različitim optičkim sistemima za snimanje, a ukupan broj ukupno zabeleženih događaja procenjen je na više desetina miliona. Globalna stopa pojave TLE je procenjena sa satelita (FORMOSAT-2) na nekoliko miliona događaja godišnje.

Istorija uredi

Tokom 1920-ih, škotski fizičar C.T.R. Vilson je predvideo da bi električni proboj trebalo da se dogodi u atmosferi visoko iznad velikih oluja. U narednim decenijama, piloti aviona su prijavili električnia pražnjenja na velikim visinama, ali su te pojave odbacivali meteorolozi, sve dok prvi direktni vizuelni dokazi nisu bili dokumentovani 1989. godine. Termini crveni duhovi i plavi mlazovi stekli su popularnost nakon što je video snimak objavljen nakon istraživačke kampanje letilice za proučavanje duhova 1994. godine.[2] [3]

Vatrenjaci uredi

 
Snimak vatrenjaka
 
Veliki crveni vatrenjaka

Vatrenjak (engl. Sprite) nastaje na visini od oko 70 km (mezosfera) kao kratkotrajna svetlosna pojava u obliku vatrenih plamenova usmerenih prema dole. Pojava može dosezati 90-100 km, dakle sve do jonosfere. To je pojava prvenstveno crvene boje iz čijeg gornjeg dela se izdvajaju ogranci poput plamenova spuštajući se u niže slojeve čak do 25-30 km u stratosferu, i pri tom postaju plavkasto obojeni. Vatrenjake proizvodi grmljavinski oblak izuzetno jakih električnih pražnjenja prema tlu i obično se javljaju zajedno. Vatrenjaci su većinom udruženi sa snažnim pozitivnim električnim pražnjenjima između oblaka i tla, što naglo jača električno polje u srednjoj atmosferi nad oblakom, iznad granične vrednosti dielektričnog pomeraja za atmosferu. Iznad grmljavinskog oblaka nastaje ogromna električna iskra (na visini oko 70 km), čiji se jonizovani kanali, poput snopa niti, šire u više i niže slojeve. Vatrennjaci nisu popraćeni glasnom grmljavinom, ali mogu proizvesti zvučne talase vrlo niskih frekvencija (oko 1 Hz) na koje ljudsko uho nije osetljivo. Ti infrazvučni signali se mogu detektovati posebnim prijamnicima i na velikoj udaljenosti od izvora. Fenomen je nazvan po nestašnom vilenjaku iz Šekspirovih dela. Obično su obojeni crvenkasto-narandžastom ili zelenkasto-plavom bojom, sa visećim viticama ispod i iskrivljenim granama iznad. Može im prethoditi crvenkasta aureol.[4]

Vilenjaci uredi

Vilenjak, nastaje kao svetlosna pojava crvene boje, prstenastog oblika na visini 90–100 km i koja se dok traje može širiti tako da poprima čak nekoliko stotina kilometara. Vilenjaci su proizvod izuzetno jakog elektromagnetnog impulsa sa snažnim električnim pražnjenjem u grmljavinskom oblaku. Snažan impuls napreduje prema većim visinama i pri tom izaziva svetlucanje molekula u okolnoj atmosferi. Pojava traje još kraće od vatrenjaka, svega nekoliko hiljaditih delova sekunde. Ovu pojavu je teško uočiti golim okom. Iz satelita je utvrđeno gama zračenje u atmosferi iznad grmljavinskih oblaka, koje je verovatno izazvano međudelovanjem impulsa elektromagnetnog polja sa kosmičkim zračenjem.

Plavi mlazovi uredi

 
Plavi mlaz

Iako se mlaznice smatraju tipom gornje atmosferske munje, otkriveno je da su oni sastavni delovi troposferske munje i vrsta ispusta oblaka u atmosferu koji započinje unutar oluje i putuje prema gore. Nasuprot tome, drugi tipovi TLE nisu električno povezani sa troposferskom munjom - uprkos tome što ih je ona pokrenula. Dva glavna tipa mlaznica su plavi mlazovi i gigantski mlazovi. Plavi starteri se smatraju slabijim oblikom plavih mlazova.[5]

Veruje se da su plavi mlazovi inicirani kao "normalna" pražnjenja munje između gornjeg područja pozitivnog naboja u olujnom oblaku i negativnog "sloja za probiranje" prisutnog iznad ovog područja naboja. Veruje se da je njihova boja posledica niza plavih i skoro ultraljubičastih emisija iz neutralnog i jonizovanog molekularnog azota. Oni su prvi put snimljeni 21. oktobra 1989. godine, na monokromnom video snimku oluje na horizontu preuzetoj iz spejsšatla koji je prešao preko Australije. Plavi mlazovi se javljaju mnogo ređe od vilenjaka. Do 2007. godine dobijeno je manje od stotinu slika. Većina ovih slika, koje uključuju prvu sliku u boji, povezane su sa jednom grmljavinom. Oni su uzeti u nizu letova iz 1994. godine da bi se proučavali vatrenjaci i vilenjaci. [6]

Plavi starteri uredi

Plavi starteri su otkriveni na video snimcima iz noćnog istraživačkog leta oko grmljavinskih oluja i opisuje se kao "blistavi fenomen koji se pomera prema gore i koji je blisko povezan sa plavim mlazovima." Čini se da su kraći i svetliji od plavih mlazova, dostižući visinu do 20 km. [7]

Gigantski mlazovi uredi

 
Gigantski mlaz

Veruje da plavi mlazovi nastaju između gornjeg područja pozitivnog naboja i negativnog sloja, neposredno iznad ovog područja, a da gigantski mlazovi nastaju između gornjih pozitivnih i donjih negativnih područja naboja u oblaku. Gigantski mlazovi dosežu veće visine od plavih mlazova, a gornji deo mlaza menja boju iz plave u crvenu.[traži se izvor]

Dana 14. septembra 2001, naučnici u opservatoriji Arekibo fotografisali su gigantski malz - dvostruko veći od onih koji su prethodno posmatrani - i dostigli oko 70 km (43 mi) u atmosferu. Mlaz se nalazio iznad grmljavine iznad okeana i trajao je manje od sekunde. Prvobitno je uočeno da se mlaz kretao brzinom od oko 50.000 m/s brzinom sličnom tipičnoj munji, povećanoj na 160.000, a zatim 270.000 m/s, ali se zatim podelio na dva dela i ubrzao brzinom od najmanje 2.000.000 m/s u jonosferu, gde se onda raširila u svetlost.

Dana 22. jula 2002, pet gigantskih mlazova između 60—70 km (37—43 mi) u dužini je posmatrano preko Južnokineskog mora u Tajvanu. Mlazovi su trajali ispod jedne sekunde, sa oblicima koji su istraživači uporedili sa divovskim drvećem i šargarepom.[8] [9]

Dana 10. novembra 2012. godine, Kineski naučni bilten je objavio gigantski mlazni događaj zabeležen tokom grmljavine u kontinentalnoj Kini 12. avgusta 2010. [10]

Dana 2. februara 2014, opservatorija Oro Verde u Argentini prijavila je deset ili više gigantskih mlaznih događaja zabeleženih tokom grmljavine na jugu Entre Riosa. Centar za oluju se nalazio u blizini grada Rosario.

Dana 13. avgusta 2016, fotograf Febe Pan uhvatio je jasnu širokopojasnu fotografiju gigantskog mlaza na širokopojasnom objektivu dok je snimao Perseid meteore na vrhu Shi Keng Kong u provinciji Guangdong i Li Hualong je uhvatio isti mlaz iz udaljenija lokacija u Jiahe, Hunan, Kina.

Dana 28. marta 2017., fotograf Džef Majls je uhvatio četiri gigantska mlaza preko Australije.[11]

ELVES uredi

ELVES (engl. Emission of Light and Very Low Frequency perturbations due to Electromagnetic Pulse Sources “Emisija svetlosti veoma niske frekvencije iz elektromagnetnih impulsnih izvora”) se često pojavljuju kao dim, spljošten, ekspanzivan sjaj oko 400 km u prečniku koji traje, obično, samo jednu milisekundu. Oni se javljaju u jonosferi 100 km iznad tla preko oluje. Njihova boja je neko vreme bila zagonetka, ali se sada smatra da je crvena boja. ELVES su prvi put zabeleženi u drugoj misiji šatla, ovoga puta snimljenoj u Gvajani 7. oktobra 1990.[12]

ELVES je akronim za emisije svetlosnih i veoma niskih frekvencija usled elektromagnetnih impulsnih izvora. Ovo se odnosi na proces kojim se generiše svetlost; ekscitacija molekula azota usled sudara elektrona (elektroni su verovatno bili pod naponom elektromagnetnog pulsa izazvanog pražnjenjem od oluje iz nižih slojeva atmosfere).

Reference uredi

  1. ^ Midsummer Night Brings Sprites [1]
  2. ^ C. T. R. Wilson (1924) "The electric field of a thundercloud and some of its effects," Proceedings of the Physical Society of London, 37 (1) : 32D-37D. University of São Paulo Arhivirano na sajtu Wayback Machine (10. mart 2014).
  3. ^ Earle R. Williams (November 2001) "Sprites, elves, and glow discharge tubes," Physics Today, 54 (11) : 41–47. Physics Today Arhivirano 2012-05-27 na sajtu Archive.today
  4. ^ [2] Sprites and Elves in the Atmosphere | Penn State University
  5. ^ „Fractal Models of Blue Jets, Blue Starters Show Similarity, Differences to Red Sprites”. Arhivirano iz originala 13. 02. 2017. g. Pristupljeno 09. 01. 2019. 
  6. ^ 'Red Sprites & Blue Jets – the video'[3], 'Blue Jets & Blue Starters – the video'[4].
  7. ^ Fractal models of blue jets, blue starters show similarity, differences to red sprites
  8. ^ [5] Arhivirano na sajtu Wayback Machine (2. jul 2007) Archived copy
  9. ^ „Giant jets caught on camera”. Arhivirano iz originala 19. 05. 2011. g. Pristupljeno 09. 01. 2019. 
  10. ^ Chinese Science Bulletin 2012, Vol. 57 . doi:10.1007/s11434-012-5486-3.  Nedostaje ili je prazan parametar |title= (pomoć) Chinese Science Bulletin 57, 36, p. 4791 Yang Jing, Feng Guili, 2012
  11. ^ [6] Gigantic jets over Australia
  12. ^ [http://alum.mit.edu/www/cpbl/elves ELVES, a primer: Ionospheric Heating By the Electromagnetic Pulses from Lightning

Spoljašnje veze uredi

 
Jonosferska munja na Vikimedijinoj ostavi.
Preuzeto iz „https://sr.wikipedia.org/w/index.php?title=Јоносферска_муња&oldid=26798757”