Dynamiczne sprzężenie quasi-elektrostatycznych pól chmur burzowych z mezosferą i dolną jonosferą: Sprites and Jets

Oryginalny tytuł:

Dynamic Coupling of Quasi-Electrostatic Thundercloud Fields to the Mesosphere and Lower Ionosphere: Sprites and Jets

Zawartość książki:

Red Sprites i Blue Jets to dwa różne typy niedawno odkrytych błysków optycznych obserwowanych nad dużymi systemami burzowymi. Sprite'y to świecące rozbłyski występujące na wysokościach od około 50 do 90 km.

Na nagraniu wideo wykazują czerwony kolor w górnej części, który stopniowo zmienia się na niebieski na niższych wysokościach. Sprite'y mogą występować pojedynczo lub w skupiskach po dwa lub więcej. Boczny zasięg "jednostkowych" sprite'ów wynosi zazwyczaj 5-10 km i utrzymują się one przez kilka milisekund.

Dżety to poruszające się w górę (około 100 km/s) wysoce skolimowane wiązki światła, emanujące z wierzchołków chmur burzowych, rozciągające się do około 50 km wysokości i wykazujące głównie niebieski kolor.

Proponujemy, aby sprite'y wynikały z dużych stanów nieustalonych pola elektrycznego, które mogą powodować ogrzewanie elektronów, jonizację rozpadową i wzbudzenie emisji optycznej na wysokościach mezosferycznych po usunięciu ładunku chmury burzowej przez wyładowanie chmura-ziemia. W zależności od historii akumulacji i usuwania ładunku oraz rozkładu przewodnictwa atmosferycznego otoczenia, obszar rozpadu może mieć kształt pionowo zorientowanej kolumny (kolumn) jonizacyjnej.

Wyniki dwuwymiarowego i samospójnego modelu quasi-elektrostatycznego (QE) wskazują, że większość obserwowanych cech sprite'ów można wyjaśnić w kategoriach formowania się i samonapędzającej się propagacji kanałów jonizacji typu streamer. Porównanie intensywności emisji optycznej 1. i 2.

dodatniego pasma N2, Meinela i 1. ujemnego pasma N2(+) oraz 1. ujemnego pasma O2(+) pokazuje, że 1.

dodatnie pasmo N2 jest dominującą emisją optyczną w zakresie wysokości około 50-90 km, co odpowiada za obserwowany czerwony kolor sprite'ów.