Cuplarea dinamică a câmpurilor cvasi-electrostatice ale norilor de furtună la mezosferă și ionosfera inferioară: Sprites și jeturi

Titlul original:

Dynamic Coupling of Quasi-Electrostatic Thundercloud Fields to the Mesosphere and Lower Ionosphere: Sprites and Jets

Conținutul cărții:

Red Sprites și Blue Jets sunt două tipuri diferite de sclipiri optice descoperite recent și observate deasupra sistemelor mari de furtuni. Sprites sunt străluciri luminoase care apar la altitudini care variază de obicei între aproximativ 50 și 90 km.

În imaginile video, ele prezintă o culoare roșie în partea superioară, care se transformă treptat în albastru la altitudini mai mici. Sprites pot apărea singure sau în grupuri de două sau mai multe. Întinderea laterală a "unităților" de sprites este de obicei de 5-10 km și durează câteva milisecunde.

Jeturile sunt fascicule de luminozitate foarte colimate care se deplasează în sus (aproximativ 100 km/s), emanând din vârful norilor de furtună, se extind până la aproximativ 50 km altitudine și prezintă o culoare în principal albastră. Propunem ca sprites să rezulte din tranzitorii de câmp electric mari, capabile să provoace încălzirea electronilor, ionizarea defectuoasă și excitarea emisiilor optice la altitudini mezosferice, ca urmare a eliminării încărcăturii norilor de tunete printr-o descărcare nor-sol.

În funcție de istoricul acumulării și eliminării sarcinii și de distribuția conductivității atmosferice ambientale, regiunea de cădere poate avea forma unei (unor) coloane de ionizare orientate vertical. Rezultatele unui model cvasi-electrostatic (QE) bidimensional și autocoerent indică faptul că majoritatea caracteristicilor observate ale sprites pot fi explicate în termeni de formare și propagare autopropulsată a canalelor de ionizare de tip streamer.

Compararea intensităților de emisie optică ale benzilor 1 și 2 pozitive ale N2, ale benzilor Meinel și 1 negative ale N2(+) și ale benzii 1 negative a O2(+) demonstrează că banda 1 pozitivă a N2 este emisia optică dominantă în intervalul de altitudine de aproximativ 50-90 km, ceea ce explică culoarea roșie observată a sprites.