الرئيسيةعريقبحث

برق الغلاف الجوي العلوي

☰ جدول المحتويات

تمثيل البرق الجوي العلوي وظواهر التفريغ الكهربائي

برق الغلاف الجوي العلوي أو "تفريغ الغلاف الجوي العلوي" هي مصطلحات يستخدمها الباحثين للإشارة إلى عائلة من الظواهر الكهربائية قصيرة الأجل التي تحدث على ارتفاعات عالية. ويعتقد أن برق الغلاف الجوي الأعلى هو نوع من أنواع الحوافز الكهربائية التي تماثل عمل أضواء الفورسنت. المصطلح الذي يستخدم عامة والمفضل هو "حدث مضيئ عابر" أو "تي أل إي" (transient luminous event (TLE))‏ بدلا من البرق وذلك لأن الأنواع المختلفة للظواهر التفريغ الكهربائي في الغلاف الجوي العلوي تفتقر للعديد من خصائص البرق العادي والذي يحدث عادة في التروبوسفير.

خصائص

هناك عدة أنواع من الأحداث المضيئة العابرة تشمل "هالات الشبح" نفاثات زرقاء، النفاثات العملاقة، البادئات الزرق، والإلفس (ELVES) Emission of Light and Very Low Frequency))‏، أي انبعاثات الضوء وذبذبات شديدة اإلإنخفاض ونبضات إلكترومغنطيسية. أما أشهرها فهي عفاريت البرق التي هي ومضات من الضوء الأحمر الساطع التي تحدث فوق نظم العواصف.

تدوم فترة الومض العابر بين أقل من ميلي ثانية إلى أكثر من ثانيتين. تم تصوير هذا الحدث المضيء بالخطاء عام 1989 حين كان علماء جامعة مينيسوتا ينتظرون تسجيل إطلاق أحد الصواريخ وأداروا الكاميرا بإتجاه أحد العواصف الرعدية البعيدة. ولاحظوا الظاهرة لاحقا التي ظهرت في إطارين فقط من الفيلم. وفيما بعد تم تصوير العديد من تلك الظواهر بواسطة مجموعة متنوعة من ألات تسجيل البصرية وصلت إلى حدود عشرات الآلاف. ويقدر المعدل العام لحدوث هذا البرق بعدة ملايين في السنة وذلك بحسب القمر فورموسات-2 الصناعي.

تاريخ

في العشرينات توقع عالم الفيزياء الإسكتلندي تشارلز ويلسون توقع حدوث انهيارات كهربائية في الغلاف الجوي على ارتفاع كبير أعلى من مستوى العواصف الرعدية الكبيرة [1] في العقود التي تلت ذلك، ذكر طياري الطائرات مشاهداتهم لهذه الظواهر الكهربائية عند طيارانهم على علو شاهق إلا أن خبراء الأرصاد الجوية شككوا في رواياتهم حتى حصلوا على أول دليل بصري مباشر ثق في 6 يوليو، 1989 من قبل علماء من جامعة مينيسوتا. بعد عدة سنوات، سمى باحثين من جامعة ألاسكا هذه الاحداث البصرية بـ'العفاريت' لتجنب شرح الخصائص الفيزيائية التي كانت، في ذلك الوقت، لا تزال غير معروفة. بعدها، استعمل تعريفي العفاريت الحمراء والنفاثات الزرقاء بعد تداول مقطع الفيديو التي صورته طائرة البحوث الخاصة بدراسة عفاريت البرق في عام 1994.[2]

عفاريت البرق

أول صورة ملونة من العفريت، مأخوذة من طائرة

عفاريت البرق هي على نطاق واسع التفريغ الكهربائي التي تحدث في منطقة عالية فوق العواصف الرعدية، مما يؤدي إلى مجموعة متنوعة جدا من الأشكال البصرية. والتي هي نتيجة قبل تصريف البرق الموجب بين الرعدة والأرض. وسميت هذه الظواهر بالعفاريت (sprite)‏ تيمنا بالروح الشريرة "باك" (روح الهواء) المذكور في رواية ويليام شكسبير حلم ليلة صيف. و عادة ما يكون لونها برتقالي محمر أو أخضر أو أزرق، مع محلاق متدلي وفروع مقوسة في الأعلى. ويمكن أيضا أن يسبقه هالة حمراء. وغالبا ما تحدث في مجموعات، بعلو 50 كم وحتى 90 كلم فوق سطح الأرض. صورت لاول مرة يوم 6 يوليو، 1989 من قبل علماء جامعة مينيسوتا شوهدت منذ ذلك الحين عشرات الآلاف من المرات.[3] اعتبرت العفاريت مسؤولة عن حوادث عديدة غير مبررة حدث على علو شاهق الارتفاع فوق مسرح عمليات العواصف الرعدية[4]

النفاثات

نفاث أزرق

تختلف النفاثات الزرقاء عن العفاريت أنها تمتد من الجزء العلوي من السحاب الأسود فوق العواصف الرعدية، في شكل مخروط ضيق، إلى أدنى المستويات في الأيونوسفير على بعد من 40 إلى 50 كم فوق سطح الأرض. وبخلاف العفاريت الحمراء التي تكون مرتبطة بضربات برق قوية، فإن النفاثات الزرقاء لا علاقة لها بالبرق (إلا أنه يبدو أن لها علاقة قوية بالرد الثلجي في العواصف الرعدية.[5] كما أنها تكون أكثر إشراقا من العفاريت، وكما يدل اسمها، تكون زرقاء اللون. ويعتقد أن لونها يعود إلى مجموعة من انبعاثات النيتروجين الجزيئي المحايدة والمتأينة التي تصدر خطوط زرقاء قريبة من الأشعة فوق البنفسجية. وسجلتصورها لأول مرة في 21 أكتوبر، 1989، في شريط فيديو أحادي اللون مأخوذة من مكوك الفضاء لدى مروره على أستراليا أثناء حدوث عواصف رعدية في الأفق. تحدث النفاثات الزرقاء أقلب كثير من العفاريت. بحلول عام 2007، تم الحصول على أقل من مئة صورة. وأخذت معظم هذه الصور، والتي بمعظمها أحادية اللون، مع حدوث عواصف رعدية واحدة كان يدرسها باحثون من جامعة ألاسكا من خلال سلسلة من رحلات طيران قاموا بها عام 1994 عند دراستهم لظواهر العفاريت[6]

البادئات الزرق

اكتشفت البادئات الزرق على شريط فيديو صور خلال رحلة بحث ليلية لدراسة العواصف الرعدية[7] فيم بدأت كظاهرة ضوئية تعلو للأعلى مثل النفاثات الزرقاء.[8] وتبدو أنها أقصر و أكثر إشراقا من النفاثات الزرقاء، على ارتفاع تصل إلى 20 كم فقط[9] وفقا للدكتور فيكتور باسكو، ستاذ المشارك في الهندسة الكهربائية، "تبدو البادئات الزرقاء كنافثات زرقاء لا تتم مهمتها" الأ.[10]

البادئات الزرق هي نوع من أنواع برق الغلاف الجوي العلوي أو "تفريغات الغلاف الجوي العلوي". هو "حدث مضيئ عابر" أو "تي أل إي" (transient luminous event (TLE))‏ بدلا من البرق وذلك لأن الأنواع المختلفة للظواهر التفريغ الكهربائي في الغلاف الجوي العلوي تفتقر للعديد من خصائص البرق العادي والذي يحدث عادة في التروبوسفير.

اكتشفت البادئات الزرق على شريط فيديو صور خلال رحلة بحث ليلية لدراسة العواصف الرعدية[7] فيم بدأت كظاهرة ضوئية تعلو للأعلى مثل النفاثات الزرقاء.[11] وتبدو أنها أقصر و أكثر إشراقا من النفاثات الزرقاء، على ارتفاع تصل إلى 20 كم فقط[9] وفقا للدكتور فيكتور باسكو، ستاذ المشارك في الهندسة الكهربائية، "تبدو البادئات الزرقاء كنافثات زرقاء لا تتم مهمتها" الأ.[10]

نفاثات عملاقة

النفاث العملاق هو نوع من أنواع برق الغلاف الجوي العلوي أو "تفريغات الغلاف الجوي العلوي". هو "حدث مضيئ عابر" أو "تي أل إي" (transient luminous event (TLE))‏ بدلا من البرق وذلك لأن الأنواع المختلفة للظواهر التفريغ الكهربائي في الغلاف الجوي العلوي تفتقر للعديد من خصائص البرق العادي والذي يحدث عادة في التروبوسفير.

في 14 سبتمبر، 2001، صور العلماء في مرصد أريسيبو نفاث عملاق يبلغ علوه ضعف ما صور من قبل الذي وصل إلى علو 70 كم.[12] حدد موقع النفاث فوق عاصفة رعدية فوق محيط، واستمرت لفترة أقل من الثانية. ولوحظ أن سرعتها بدأت بحوال 50 ألف متر بالثانية ثم ارتفعت إلى 160 ألف متر بالثانية حتى وصلت إلى 270 ألف متر بالثانية وبعد ذلك انقسمت إلى شطرين بسرعة تصاعدية حتى وصل سرعتها إلى مليوني متر بالثانية على الأقل، وحين وصلت إلى لأيونوسفير انتشرت في الفضاء كومضة من الضوء الساطع.

وذكرت مجلة نايتشر أنه في 22 تموز 2002، شوهدت في تايوان خمس نفاثات عملاقة بطول ما بين 60 و 70 كيلومترا (35 إلى 45 ميلا) فوق بحر الصين الجنوبي.[13][14] واستمرت النفاثات ظاهرة لفترة ثانية، بشكل شبهة بالشجرة العملاقة والجزر.

في 10 نوفمبر 2012، ذكرت نشرة العلوم الصينية حدوث ظاهرة نفاثة عملاقة خلال عاصفة رعدية في الصين في 12 أغسطس، 2010 والتي تم تسجيلها بشكل واضح في شرق الصين في مركز العاصفة التي وقعت على 35,6 درجة شمالا، 119,8 ° E، بالقرب من البحر هوانهاي.[15]

الإلفس

غالبا ما تظهر الإلفس بشكل توهج قاتم وسوي ثم يتوسع ليصبح قطره 400 كم ويستمر لمدة ميلي ثانية فقط[16] وتحدث في الغلاف الأيوني بعلو 100 كم فوق سطح الأرض فوق العواصف الرعدية. وكان لونها لغزا محيرا لبعض الوقت، ولكن يعتقد الآن أنه أحمر فاه. سجلت صوره لأول مرة بإحدى مهمات مكوك الفضاء خارج بالقرب من غيانا الفرنسية في 7 أكتوبر، 1990.[8].

مقالات ذات صلة

مراجع

  1. إيرل ر. ويليامس. "عفاريت البرق, إلفز, وأنابيب التفيث المضىء". مؤرشف من الأصل في 11 أكتوبر 2008.
  2. العفاريت الحمراء والنفاثات الزرقاء - 1994 فيديو على يوتيوب.
  3. ليون ا. والتر وميشي د. شميدت (2003). P1.39 اكتشاف العفاريت الحمراء كفرصة لتدريس علوم رسمية. أمريكا للأرصاد الجوية المجتمع. استرجاع على 2009/02/18 نسخة محفوظة 20 مارس 2014 على موقع واي باك مشين.
  4. STRATOCAT -. "تقرير كامل عن سقوط الحر الغير منضبط لمنطاد الستراتوسفير بسبب العفريت". مؤرشف من الأصل في 21 يونيو 2009.
  5. نماذج كسورية من النفاثات الزرقاء تسير إلى تشابه و تضارب مع عفاريت البرق الحمراء - تصفح: نسخة محفوظة 13 فبراير 2017 على موقع واي باك مشين.
  6. 'عفاريت حمراء ونفاثات زرقاء - the video'. على يوتيوب, 'فيديو عفاريت حمراء ونفاثات زرقاء '. على يوتيوب.
  7. أمثلة يمكن رؤيتها من خلال المقطع 'نفاثات زرقاء ومبدائيات زرقاء - الفيديو' . على يوتيوب.
  8. دور فيديو مستكشف الفضاء في إكتشاف عفاريت البرق النفاثات والألفيس, بحوث الرعد وكهرباء الجو, نسخة محفوظة 24 يونيو 2016 على موقع واي باك مشين.
  9. نفاثات زرقاء - تصفح: نسخة محفوظة 11 نوفمبر 2016 على موقع واي باك مشين.
  10. نماذج النمطي هندسي متكرر من الطائرات الزرقاء، الزرقاء مبتدئين تظهر التشابه والاختلافات لالعفاريت الحمراء
  11. دور فيديو مستكشف الفضاء في إكتشاف عفاريت البرق النفاثات والألفيس, بحوث الرعد وكهرباء الجو, نسخة محفوظة 06 2يناير6 على موقع واي باك مشين.
  12. في بي باسكو، مستانلي، جماثيوز، إينمان ي، ت وود(مارس 14، 2002) "التفريغ الكهربائية من أعلى إلى أسفل الرعاده الأيونوسفيرية،"الطبيعة، المجلد. 416، 152-154 صفحات نسخة محفوظة 28 يناير 2017 على موقع واي باك مشين.
  13. ( كتاب إلكتروني PDF ) https://web.archive.org/web/20160303195227/http://sprite.phys.ncku.edu.tw/new/news/0626_presss/nature01759_r.pdf. مؤرشف من الأصل ( كتاب إلكتروني PDF ) في 3 مارس 2016.
  14. نفاثات ضخمة صورة على الكاميرات - تصفح: نسخة محفوظة 27 مارس 2012 على موقع واي باك مشين.
  15. 10.1007/s11434-012-5486-3 الصينية للعلوم نشرة عام 2012، المجلد. 57 DOI: 10.1007/s11434-012-5486-3 - تصفح: نسخة محفوظة 4 مارس 2016 على موقع واي باك مشين.
  16. , مباديء إلفس: تسخين أيوسفيري تسببه نبضات الكترومغناطيسية أتية مب البرق - تصفح: نسخة محفوظة 26 يناير 2020 على موقع واي باك مشين.

موسوعات ذات صلة :