Scientists Reveal New Info on ‘Giant Jets’ of Lightning in the Atmosphere

Grâce à la nouvelle cartographie radio et optique 3D, les scientifiques ont publié plus d’informations sur un phénomène appelé “jet géant”, qui est une décharge électrique massive du haut d’une tempête qui se connecte au bord inférieur de l’espace.

Ce phénomène, qui ne se voit pas clairement depuis le sol, a été signalé par des pilotes et des astronautes au fil des ans, mais n’a souvent pas été filmé. En 2017, un astronaute à bord de la Station spatiale internationale (ISS) a pu capturer des images du phénomène qui ont donné aux scientifiques une nouvelle perspective sur l’activité électrique qui se produit au-dessus des tempêtes tropicales.

Bien qu’utiles, ces images n’étaient pas aussi convaincantes pour les scientifiques qu’un clip vidéo capturé par le pilote Chris Holmes survolant le golfe du Mexique près de la péninsule du Yucatan en 2019. Le clip de Holmes est l’un des clips, sinon le seul. un jet géant de ce point de vue.

“Je volais à 35 000 pieds au-dessus du golfe du Mexique près de la péninsule du Yucatan lorsqu’une supercellule a commencé à pulser de lumière”, a-t-il déclaré. Météo spatiale Dans ce cas. «Pourtant, ce n’était pas un éclair ordinaire. La cellule créait également de nombreux sprites et jets qui rebondissaient sur le tonnerre.

Mais maintenant, les scientifiques ont capturé de nouvelles images d’un jet de foudre massif émergeant au-dessus de la tempête de l’Oklahoma, l’un des jets colossaux les plus puissants jamais étudiés. Un éclair standard portait 100 fois plus de charge électrique qu’un éclair, la physique rapports.

Le jet a été filmé par un citoyen scientifique voisin armé d’une caméra à faible luminosité, et bien que les images ne soient pas aussi frappantes que le clip tourné par Homes en 2019 – la vidéo de Holmes est toujours utilisée comme principale référence visuelle pour le phénomène – une nouvelle étude publiée la semaine dernière. Avancées scientifiques L’auteur principal Levi Boggs dit qu’il fournit des détails inédits sur ces phénomènes atmosphériques massifs.

“J’étais vraiment intrigué parce que les observations de jets massifs sont vraiment rares – juste quelques-uns par an si c’est le cas”, dit Boggs. assistant dans un e-mail.

“Je profite donc de chaque occasion pour les étudier, car il est très difficile d’essayer de les attraper avec des campagnes spéciales sur le terrain. C’était un hasard et j’ai été informé de cette vidéo et heureusement, l’incident dans la vidéo a également été fait par un sol -réseau de cartographie radio et instruments optiques en orbite fixe.

Comme l’explique l’étude, parfois la foudre émerge du sommet d’une tempête et se fixe au bord inférieur de l’espace, créant un gigantesque jet d’énergie. Mais en plus de l’énorme charge électrique émise par ces jets, ce jet géant particulier a surpris Boggs car il n’était pas situé là où ces jets sont normalement observés. Habituellement, les jets géants se produisent dans des environnements tropicaux et se trouvent à proximité de parties de tempêtes fortement convectives, mais cela s’est produit dans une zone à faible convection. assistant explique.

(A) GOES Advanced Baseline Imager canal 13 (IR) température de luminance, (B) réflectivité NEXRAD (Next Generation Weather Radar) [KFDR, 02:24 universal time (UT)]et (C) le National Lightning Detection Network, l’intensité totale de la foudre du milieu convectif associé au gigantesque jet. La taille de la tranche pour (C) est de 2 km sur 2 km et la plage est de ± 5 minutes autour de l’heure de l’événement. Le jet massif est indiqué par une croix dans chaque panneau avec une image vidéo du jet entièrement développé illustré en (A). N, nord. |

“Il n’y avait pas d’activité de foudre avant le jet massif dans la cellule orageuse principale, cela n’a pas été le cas dans les observations passées”, explique Boggs. “Cela a permis à la tempête principale d’accumuler une quantité importante de charge électrique, permettant au jet massif de transférer la plus grande charge jamais enregistrée dans l’ionosphère (300 coulombs).”

Bien que ces jets aient été observés et étudiés au cours des deux dernières décennies, aucun système de surveillance spécifique n’existe pour eux et les détections sont de ce fait rares. Cette fois, cependant, Boggs et ses collègues ont eu de la chance.

Non seulement ce jet privé a été capturé par un scientifique citoyen local, mais il a également été détecté par un système de cartographie des signaux radio à très haute fréquence (VHF) déclenchés par la foudre, deux stations de radar météorologique de nouvelle génération (NEXRAD) et le système opérationnel géostationnaire de la NOAA. . Réseau satellite périphérique (GOES).

En conséquence, Boggs et ses collègues ont pu accéder à une grande quantité d’informations sur ce jet géant qui leur a permis d’en apprendre beaucoup plus et de les partager avec la communauté scientifique.

“Le transfert de charge utile est presque le double du taux le plus élevé précédent par un jet massif et est comparable au plus grand jamais enregistré pour les coups nuage-sol”, explique l’étude.

Bien que l’étude fournisse un examen beaucoup plus détaillé des jets géants, il reste encore de nombreuses questions sans réponse, y compris une grande question : pourquoi démarrent-ils même ?

“Pour une raison quelconque, les décharges nuage-sol sont généralement supprimées”, explique Boggs. la physique. “Il y a une accumulation de charge négative, puis nous pensons que les conditions au sommet de la tempête affaiblissent la couche supérieure de charge, qui est généralement positive. En l’absence de décharges de foudre que nous voyons normalement, le jet massif peut empêcher l’accumulation d’une charge négative excessive dans le nuage.”

Les scientifiques continueront d’enquêter sur cet étrange phénomène et, espérons-le, pourront répondre à d’autres questions à ce sujet à l’avenir.


Crédit image : Levi Boggs et al., “Propagation vers le haut de jets massifs révélés par radio 3D et cartographie optique”

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