Молнии и невидимые электрические разряды помогают очищать атмосферу
Молнии разрывают молекулы азота и кислорода в атмосфере и создают активные химические вещества, которые влияют на парниковые газы и очищают атмосферу, говорится в докладе ученых из США, 30 апреля опубликованном на портале Phys.org.
На протяжении всей истории люди интересовались молниями только из-за того, что они могли делать видимые изменения. Но сейчас ученые обнаружили, что электрические разряды производят антиоксиданты, которые способствуют очищению атмосферы.
Ученые-исследователи под руководством профессора метеорологии Уильяма Брюна изучали химический состав грозовых облаков и других мест атмосферы Земли. Ученые получили данные с помощью прибора, который установили на самолете, пролетевшем над Колорадо и Оклахомой в 2012 году.
Ученых во время исследования заинтересовала аномальная концентрация гидроксильного радикала (OH) и гидропероксильного радикала (HO₂). Первоначально в 2012 году эти сведения сочли за ошибку прибора и о записях надолго забыли.
Сейчас Брюн с аспирантами подняли эти данные и стали выяснять, могут ли эти сигналы быть вызваны искрами и невидимыми разрядами в лаборатории. Затем они провели повторный анализ данных о грозе и молнии.
«Большинство молний никогда не ударяют в землю, и молния, которая остается в облаках, особенно важна для воздействия на озон и важный парниковый газ в верхних слоях атмосферы. Было известно, что молния может расщеплять воду с образованием гидроксила и гидропероксила, но этот процесс никогда раньше не наблюдался при грозах», — заявил Брюн.
Сначала команду Брюна смутило то, что их прибор зафиксировал высокие уровни гидроксила и гидропероксила в тех областях облака, где не было видно молнии с самолета или с земли. Ученые провели лабораторные эксперименты и выяснили, что слабый электрический ток, гораздо менее энергичный, чем видимая молния, может производить те же самые компоненты.
Ученые считают, что если невидимые разряды происходят регулярно, то образующиеся в результате гидроксил и гидропероксил надо включить в атмосферные модели. В настоящее время образование гидроксилов во время электрических разрядов не рассматривает большинство теорий.
«Генерируемый молнией ОН (гидроксил) во всех штормах, происходящих во всем мире, может быть ответственен за весьма неопределенное, но существенное, от 2% до 16%, глобальное окисление ОН в атмосфере», — сообщает Брюн.
Ученые исследовали только области над Колорадо и Оклахомой. Большинство гроз приходится на тропики. Вся структура штормов на высоких равнинах отличается от таковых в тропиках. Очевидно, что ученым нужно больше измерений, чтобы уменьшить эту неопределенность.
Ученые предполагают, что полученный результат исследования носит локальный характер в области исследования и неопределенный характер в мировом масштабе. Оценке мирового масштаба явления мешает отсутствие измерений в других местах земного шара.
Напомним, гидроксил (ОН) и гидропероксил (HO₂) способствуют разрушению метана, озона, аммиака, диоксида серы, сероводорода и подобных ядовитых и токсичных соединений.
Читайте также: Бразильские ученые выяснили, почему молнии мерцают и ветвятся
