Впервые в истории: ученые сняли деревья, светящиеся во время грозы
Ученые впервые зафиксировали в природных условиях ультрафиолетовое свечение, возникающее на листьях деревьев во время грозы. Необычное явление связано с коронным разрядом — электрическим процессом, возникающим при накоплении заряда на острых поверхностях. Результаты исследования опубликованы в журнале Geophysical Research Letters.
Коронный разряд представляет собой слабое свечение, возникающее в сильном электрическом поле. Во время грозы электрическое поле между облаками и поверхностью земли резко усиливается. Электрический заряд начинает стекать по влажным стволам и ветвям деревьев, а когда достигает листьев, его дальнейшее движение блокируется слоем воздуха, который действует как изолятор. В результате заряд накапливается на кончиках листьев и начинает излучать энергию в виде ультрафиолетового света.
Сначала исследователи воспроизвели это явление в лаборатории. Для эксперимента небольшие ели и клены в горшках размещали под металлическими пластинами, имитирующими заряженные грозовые облака. Когда освещение выключали, на кончиках листьев становилось заметно слабое голубоватое свечение.
После лабораторных экспериментов ученые отправились наблюдать явление в естественной среде. Специально оборудованный автомобиль с метеостанцией, датчиками электрического поля, лазерным дальномером и сверхчувствительной ультрафиолетовой камерой был направлен в район грозы в Северной Каролине.
Во время наблюдений приборы зафиксировали 41 ультрафиолетовую вспышку на листьях деревьев. Каждая вспышка длилась от 0,1 до 3 секунд. Они появлялись хаотично, словно «перепрыгивая» с одного листа на другой, иногда повторяясь на одном и том же месте.
Сигналы были зарегистрированы у различных видов деревьев, включая сладкую амбру и сосну лоблолли. По расчетам ученых, каждая вспышка испускает около 100 миллиардов фотонов с длиной волны примерно 260 нанометров. Если бы человек мог видеть ультрафиолетовое излучение, верхушки лесов во время грозы выглядели бы как пульсирующее световое поле.
Исследователи считают, что коронные разряды могут играть важную роль не только в электрических процессах атмосферы, но и в жизни лесных экосистем. Предполагается, что они способны участвовать в разрушении углеводородов, которые выделяют деревья, а также потенциально повреждать листья.
По мнению ученых, влияние этого явления на экосистемы пока остается недостаточно изученным. При этом интерес к теме усиливается на фоне изменения климата: с ростом глобальной температуры частота гроз может увеличиваться, а значит подобные электрические процессы в лесах будут происходить чаще.
Рекомендуем также:
Есть жалобы? Канал для добрых казанцев, которых вывели из себя. Делитеcь тем, что вас разозлило: Злой Казанец
