رعد و برقها بر اتمسفر زمین چه اثری دارند؟
مجله ايلياد/ رعد و برق باعث ميشود مولکولهاي اکسيژن و نيتروژن موجود در اتمسفر از يکديگر جدا شوند و مواد شيميايي فعالي بسازند که بر روي گازهاي گلخانهاي اثر دارند. تيمي از شيميدانان و متخصصين رعد و برق در تحقيقات جديد خود نشان دادهاند که برق صاعقه و همچنين بخشهاي نامرئي اين پديدهي طبيعي، باعث توليد راديکالهاي هيدروکسيل «OH» و هيدروپروکسيل «HO2» ميشوند.
وجود راديکالهاي هيدروکسيل در اتمسفر از اهميت بالايي برخوردار است، زيرا باعث شروع واکنشهاي شيميايي ميشوند و مولکولهاي گازهاي گلخانهاي مانند متان را ميشکنند. اين راديکالها باعث ايجاد تغييرات متعددي در اتمسفر ميشوند.
پروفسور «ويليام برون» از دانشگاه ايالتي پنسيلوانيا، ميگويد: «در ابتدا ما سيگنالهاي وجود هيدروکسيل و هيدروپروکسيل را در ابرها دريافت کرديم و فکر کرديم که ابزارآلات ما سيگنال اشتباهي ميدهند. ولي مشاهدات بعدي نيز نشان دادند که اين سيگنالها اشتباهي نيستند.»
دادههاي مورد استفادهي اين محققين توسط هواپيمايي که بر فراز کلرادو و اوکلاهاما در سال ۲۰۱۲ پرواز کرده بود، گردآوري شدهاند. اين دادهها نشان دهندهي تغييرات شيميايي ايجاد شده توسط طوفانها و رعد و برق در اتمسفر زمين هستند. نتايج بررسيهاي اين محققين در مجلهي Journal of Geophysical Research -- Atmospheres منتشر شده است.
پروفسور برون اضافه ميکند: «در طول تاريخ مردم هميشه به نور رعد و برق علاقه داشتهاند، زيرا اثر آنرا بر روي زمين ميديدند، ولي اکنون توجهات معطوف جريانهاي الکتريکي ضعيفتري شده است که قابل مشاهده نيستند. اين جريانها در نهايت باعث بروز رعد و برق ميشوند.»
اکثر صاعقهها به زمين برخورد نميکنند و صاعقههايي که درون ابرها باقي ميمانند براي تاثيرگذاري بر روي اُزون و گازهاي گلخانهاي در لايههاي بالايي اتمسفر اهميت بالايي دارند. صاعقه باعث ميشود آب شکسته شده و راديکالهاي هيدروکسيل و هيدروپروکسيل توليد کند. با اين حال اين فرآيند شناخته شده تا کنون به صورت دقيق مشاهده نشده بود.
چيزي که برون و همکارانش را بيشتر به حيرت واداشت، اين بود که سيگنالهاي قوي وجود هيدروکسيل و هيدروپروکسيل در نواحي از طوفان رصد ميشد که هيچ بخش مرئي از رعد و برق ديده نميشد. آزمايشهاي انجام شده در آزمايشگاه نشان داده که جريانهاي ضعيف الکتريکي نيز ميتوانند باعث توليد همان ترکيبات شوند.
بنا به گفتهي محققين، هيدروکسيل توليد شده توسط طوفانهاي بخشهاي بالايي اتمسفر بين ۲ تا ۱۶ درصد کل هيدروکسيل موجودي اتمسفر را توليد ميکنند. البته نتايج بهدست آمده در اين مطالعه عدم قطعيت بالايي دارد؛ زيرا نميتوان اتمسفر يک بخش از زمين را به همه جاي آن تعميم داد. بيشتر طوفانهاي رخ داده در اتمسفر مربوط به مناطق گرمسيري است و بايد دادههاي آن مناطق توسط هواپيماهاي مخصوص جمعآوري شود.