Як блискавка може допомогти очистити повітря?

Блискавка може зіграти важливу роль у очищенні повітря від забруднюючих речовин.

Літак, що аналізував грозові шторми, показав, що блискавка може викликати утворення великих кількостей окисників. Ці хімічні речовини здатні очищати атмосферу, реагуючи з такими забруднюючими речовинами, як метан. В результаті реакцій утворюються молекули, які можуть розчинятися у воді. Потім ці молекули можуть випадати разом з дощем.

Дослідники знали, що блискавка може побічно виробляти окисники. Наприклад генерувати оксиди нітрогену. Але ніхто не бачив, щоб блискавка безпосередньо продукували безліч окисників.

Вперше вдалося зареєструвати даний процес за допомогою реактивного літака NASA в 2012 році. Реактивний літак пролітав крізь штормові хмари над Колорадо, Оклахомою та Техасом, як у травні, так і в червні. Прилади на борту літака вимірювали два види окислювачів в хмарах. Одним з них був гідроксильний радикал, або ОН. Іншим був споріднений окислювач. Він називається гідропероксильним (Hy-droh-pur-OX-ul) радикалом, або HO2. Літак вимірював концентрацію обох окислювачів у повітрі.

Блискавка та інші наелектризовані частини хмар спричиняють утворення OH та HO2. Концентрація цих молекул зростає до декількох тисяч частин на трильйон. Це може здатися не так багато. Проте найбільше ОН, раніше спостерігалося в атмосфері, лише кілька частин на трильйон.  Дослідники повідомили про дані спостереження в Інтернеті 29 квітня в науковому виданні Science.

“Ми не очікували побачити такого ефекту”, – говорить Вільям Бруне. Він працює в Університеті штату Пенсільванія в Університетському парку. “Це було просто екстремально”. Але лабораторні тестування допомогли підтвердити, що те, що його команда бачила в хмарах, було реальним. Ці експерименти показали, що електроенергія справді може генерувати багато OH і HO2.

Бруне та його команда підрахували, скільки атмосферних окисників блискавка може виробляти у всьому світі. Їм вдалося зробили це, використовуючи свої спостереження за грозовими хмарами. Команда також врахувала частоту гроз. В середньому близько 1800 таких штормів лютують по всій земній кулі в будь-який момент часу. Це допомогло оцінити масштаби утворення OH і HO2. Блискавка може утворювати від 2 до 16 відсотків атмосферного ОН. Спостереження за більшою кількістю штормів може призвести до більш точної оцінки.

Спалах блискавок в США, згідно спостережень National Lightning Detection Network

Знання того, як шторми впливають на атмосферу, можуть стати ще більш важливим, оскільки кліматичні зміни викликають блискавку.

Джерела інформації: https://www.sciencenewsforstudents.org/article/heres-how-lightning-may-help-clean-the-air

W.H. Brune et al. Extreme oxidant amounts produced by lightning in storm cloudsScience. Published online April 29, 2021. doi: 10.1126/science.abg0492.

Залишити відповідь

Ваша e-mail адреса не оприлюднюватиметься.