Pioruny mogą odgrywać większą rolę w oczyszczaniu powietrza, niż sądzono

Piorun może być znacznie ważniejszym czynnikiem oczyszczającym atmosferę, niż dotychczas sądzono. Wynika tak z nowych analiz eksperymentu, który przeprowadzono w 2012 roku na pokładzie samolotu "ścigającego burzę". Wcześniej uznano, że pomiary nie były wystarczająco dokładne.

Niektóre właściwości błyskawic są już dobrze znane - na przykład wytwarzanie tlenku azotu i wodorotlenku, a więc substancji, które mogą usuwać różne gazy cieplarniane z atmosfery. Najnowsze doniesienia sugerują jednak, że podczas burzy zachodzi o wiele więcej skomplikowanych procesów.

Okazuje się, że zarówno pioruny, jak i słabsze, niewidoczne ładunki elektryczne wokół nich mogą wytwarzać hydroksyl i hydroperoksyl - utleniacze pochłaniające zanieczyszczenia z atmosfery, takie jak metan i tlenek węgla.

- Początkowo przyjrzeliśmy się ogromnym stężeniom tych substancji znalezionym w chmurach i zaczęliśmy się zastanawiać, co jest nie tak z naszym instrumentem - opowiada meteorolog William Brune z Uniwersytetu Stanu Pensylwania. - Zakładaliśmy, że w instrumencie były zakłócenia odbioru, więc usunęliśmy te sygnały z danych i odłożyliśmy je do ewentualnych późniejszych badań - dodał.

Odczyty pobrano z górnej części burzowych chmur. Dopiero niedawno, dzięki jednoczesnym badaniom z powierzchni ziemi, okazało się, że pioruny rzeczywiście wytwarzają tak wysokie stężenia utleniaczy.

Seria symulacji laboratoryjnych potwierdziła tezę, że zarówno błyskawice, jak i niewidoczne ładunki elektryczne w powietrzu mogą wytwarzać ekstremalne ilości rodników hydroksylowych i hydroperoksylowych. Jednak w powietrzu wykryto także szczątkowe ilości dodatkowego tlenku azotu i ozonu wytwarzanego przez pioruny, które faktycznie można zobaczyć na niebie.

Warto pamiętać, że nie wszystkie pioruny uderzają w ziemię, ale mimo to w chmurach dochodzi do wielu reakcji chemicznych. Obecnie hydroksyl i hydroperoksyl wytwarzane przez błyskawice nie są uwzględniane w modelowaniu atmosfery.

- Na przestrzeni dziejów ludzie interesowali się piorunami tylko ze względu na to, co mogą zrobić na ziemi. Teraz wzrasta zainteresowanie słabszymi wyładowaniami elektrycznymi, dzięki którym mogą powstać pioruny - mówi Brune.

Dzięki najnowszym informacjom naukowcy oszacowali, że od 2 do 16 procent globalnego utleniania atmosfery może być spowodowane przez burze z piorunami.

W miarę ocieplania się planety burze i uderzenia piorunów mogą stać się coraz częstsze, co z kolei może mieć wpływ na równowagę gazów cieplarnianych w powietrzu - i to w znacznie większym stopniu, niż przypuszczano do tej pory.

Pozyskane dane i wnioski z nich płynące nie są jednak w stu procentach pewne - głównie dlatego, że pochodzą z małej części świata i w ograniczonym przedziale czasowym. Dlatego naukowcy zamierzają teraz przeprowadzić badania w innych szerokościach geograficznych, by ocenić, czy wyniki te mają odniesienie także w innych częściach świata. Jak dodają eksperci, wciąż jest jeszcze wiele do odkrycia.

- Do większości burz na świecie dochodzi w tropikach. Cała ich struktura jest inna. Oczywiście potrzebujemy więcej pomiarów lotniczych, aby zmniejszyć nasze wątpliwości - mówi Brune.

Autor: kw/dd / Źródło: sciencealert.com