На протяжении веков захватывающее зрелище ударов молний в деревья привлекало внимание людей. Однако ученые теперь подтвердили гораздо более тонкое, но значимое электрическое явление: коронные разряды – слабое свечение, возникающее на листьях деревьев во время гроз. Исследователи из Университета штата Пенсильвания непосредственно наблюдали и измерили эти разряды на таких видах, как ликвидамбар и сосна лобллоли, в нескольких штатах США, выявив ранее не задокументированное взаимодействие деревьев и атмосферного электричества.
За пределами молний: Тонкая сила корон
В то время как молния характеризуется высокой температурой и разрушительной силой, коронные разряды – это слабые электрические искры, которые едва повышают температуру окружающего воздуха. Несмотря на свою тонкость, эти искры генерируют огромное количество гидроксила, основного окислителя в атмосфере, что потенциально может повредить листья и ввести заряженные частицы в грозовые облака.
«Наконец-то получить конкретные доказательства этого… это самое интересное, на мой взгляд», – заявил доктор Патрик Макфарланд, метеоролог, участвовавший в исследовании. В контролируемых лабораторных условиях эти разряды выглядят как едва заметное синее свечение при устранении всех других источников света.
Как было сделано наблюдение
Исследовательская группа разработала специальный мобильный инструмент для обнаружения корон на вершинах деревьев. В основе этой установки находился 25-сантиметровый телескоп, который фокусировал ультрафиолетовое (УФ) излучение на УФ-камеру, слепую к солнечному свету, чувствительную к длинам волн от 255 до 273 нм. Это позволило им наблюдать разряды во время гроз в Северной Каролине, документируя, как они «перескакивали с листа на лист и иногда следовали за ветвью, качающейся на ветру».
Аналогичные наблюдения были сделаны во время четырех дополнительных гроз от Флориды до Пенсильвании.
Последствия для лесов и гроз
Результаты показывают, что коронные разряды широко распространены под грозами, потенциально изменяя качество воздуха в лесных районах, вызывая незначительные повреждения листвы и даже внося вклад в электрический заряд внутри грозовых облаков.
«Наши наблюдения указывают на коронное мерцание на полосе деревьев под грозой», – написали авторы в своем отчете.
Это исследование подчеркивает, что электрическое взаимодействие между грозами и лесами сложнее, чем считалось ранее. Слабое свечение корон, хотя и часто невидимое, может играть удивительно важную роль в атмосферной химии и динамике штормов.
Исследование, опубликованное 12 февраля в Geophysical Research Letters, расширяет наше понимание того, как леса реагируют на грозы. Это дает новый контекст для здоровья лесов, атмосферной науки и более широких последствий молний для природного мира.
