Električna pražnjenja u gornjoj atmosferi

Jellyfish red sprites / copyright @Marko Korošec

Jeste li znali da munje – poput ove na gornjoj fotografiji – postoje i iznad oluja?

Postoji nekoliko vrsta TLE -ova (transient luminous event).
Optički su fenomen gornje atmosfere povezane sa grmljavinom, a najčešći su sprajtovi.

Sprajtovi (eng.SPRITES)  nisu jako poznati, osim meteorolozima, fotografima prirode i drugima koji proučavaju nebo.
Zato se često ljudi čude što su, nakon što negdje uoče njihovu fotografiju.
Nisu rijetki, ali su brzoprolazni. I nije ih lako snimiti na filmu.
Oni su munje čija su električna pražnjenja visoko u Zemljinoj atmosferi.

Grmljavinske oluje zapravo svo vrijeme se događaju u sloju Zemljine atmosfere zvanom troposfera.
Sprajtovi, poznati i kao red sprites pojavljuju se u Zemljinoj mezosferi, do 80 kilometara visoko na nebu.
Oni su optički fenomeni koji se pojavljuju iznad vrlo aktivnih i jakih oluja.

Idemo prvo malo u povijest.

Izvješća o optičkim pojavama iznad grmljavina koja su prvi put objavljena u znanstvenoj literaturi krajem 19. stoljeća (Toynbee i Mackenzie, 1886, i Everett, 1903). Pedesetih godina prošlog stoljeća zabilježeno je prvo zračno opažanje pilota komercijalnog zračnog prijevoznika iznad Fidžija (Wright, 1950.). CTR Wilson, koji se smatra ocem teorije munje, prvi je pokušao fizički opisati ove pojave (Wilson, 1956).
Tek 1989. ovi su fenomeni zabilježeni na filmu.
Grupa sa Sveučilišta Minnesota snimila je dvostruki bljesak prema gore s udaljenih vrhova oblaka dok je testirala TV kameru pri slabom osvjetljenju namijenjenu za raketiranje (Franz, et al 1989.).

Naziv “sprite” prvi je put predložio dr. Davis Sentman sa Sveučilišta Aljaska, a prvi put ga je u književnosti upotrijebio WA Lyons 1994.
Rekao je da je naziv “sprite” “dobro prilagođen za opis njihovog izgleda i nije prosuđujući u pogledu fizike pojava .
Sam Sentman rekao je da ime potječe od njihovih “vilinskih kvaliteta” (Sentman i Wescott, 1995.) i da je to “izraz koji je jezgrovit i hirovito dočarava njihovu prolaznu prirodu” (Sentman i Wescott, 1996.)

Dakle, CRVENI SPRAJTOVI ( red sprites) veliki su, ali slabi svjetlosni bljeskovi koji se pojavljuju izravno iznad aktivnog olujnog sustava i podudaraju se sa snažnim pozitivnim udarima munje od oblaka do tla. Njihove prostorne strukture kreću se od malih pojedinačnih ili više okomito izduženih točaka, do svijetlih grupa koje se protežu od vrhova oblaka do nadmorske visine do gotovo  95 km. Obično traju ne više od nekoliko milisekundi.
Njihovi se oblici mogu različito opisati kao “meduze”, “mrkve” ili “grozdovi”.
Zbog niske svjetline, snimljeni su samo noću (prvenstveno visoko osjetljivim kamerama). Međutim, ako smo na relativno tamnom području i ako su nam oči dovoljno prilagođene, tada ih se može otkriti bez ikakve vizualne pomoći.
Najpoznatiji i najcjenjeniji, pogotovo među fotografima je (ako se “ulovi”)  upravo sprajt u obliku meduze (Jellyfish sprite) koji nastaje iz najjačih oluja sa najjačim pozitivnim munjama.

Sprajtovima ponekad prethodi, otprilike 1 milisekundu prije – aureola sprajta, koja je centrirana na oko 70 kilometara nadmorske visine iznad početnog udara munje. Smatra se da su te aureole proizvedene istim fizičkim procesom koji proizvodi sprajt, ali za koje je ionizacija preslaba da pređe prag potreban za stvaranje streamera (nema hrvatske riječi za streamere).
Zbog vizualne sličnosti i kratkog trajanja ponekad se pogrešno zamjenjuju za “vilenjake”.

Vilenjaci (eng. ELVES) često se pojavljuju kao prigušen, spljošten, ekspandirajući sjaj promjera oko 400 km koji obično traje samo jednu milisekundu.Javljaju se u ionosferi oko 100 km iznad zemlje također zbog oluja.
Boja im je neko vrijeme bila nepoznata no sada se vjeruje da je crvena.

UIS CALÇADA/ESO, BASED ON ORIGINAL BY FRANKIE LUCENA

Osim sprajtova, aureola i vilenjaka, u gornjoj atmosferi još imamo pojave pražnjenja koje nazivamo trolovima (TROLLS), patuljke (GNOMES) te plave mlazove (BLUE JETS, GIGANTIC BLUE JETS) i plave startere (BLUE STARTERS).

Plavi mlazovi (BLUE JETS, GIGANTIC BLUE JETS) se pokreću kao “normalna” pražnjenja munje između gornjeg područja pozitivnog naboja u olujnom oblaku i negativnog “zaštitnog sloja” prisutnog iznad ovog područja naboja.
Pozitivan kraj vodeće mreže ispunjava područje negativnog naboja prije nego što negativni kraj napuni područje pozitivnog naboja, a pozitivni vod zatim izlazi iz oblaka i širi se prema gore.
Ranije se vjerovalo da plavi mlazovi nisu izravno povezani s bljeskovima munje, te da je prisutnost tuče na neki način dovela do njihove pojave.
Oni su također svjetliji od sprajtova i, kako im ime govori – plave su boje. Vjeruje se da je boja posljedica niza plave i gotovo ultraljubičaste boje iz neutralnog i ioniziranog molekularnog dušika .
Plavi mlazovi pojavljuju se mnogo rjeđe od sprajtova.

Gigantic jet, GEMINI OBSERVATORY / AURA / @ Smith

Tamo gdje se vjeruje da plavi mlazovi iniciraju između gornjeg područja  pozitivnog naboja i negativnog sloja probijanja izravno iznad ovog područja, čini se da gigantski mlazovi iniciraju između gornjeg područja pozitivnog i donjeg negativnog naboja u aktivnom olujnom oblaku. U sličnom procesu kako nastaju plavi mlazovi, vodeća mreža prazni područje višeg naboja prije nego što se isto dogodi u području nižeg naboja, a jedan kraj vodeće mreže širi se prema gore od oblaka prema ionosferi.
Gigantski mlazovi dosežu veće visine od plavih mlazova, a gornji dio mlaza mijenja boju iz plave u crvenu.

Fotografiranje sprajtova

Red sprites / copyright @Marko Korošec

Fotografiranje sprajtova danas je moguće uz naprednu tehnologiju, no još uvijek ih je teško dobiti s obzirom da traju jednu milisekundu.
Uz odgovarajuću tehniku ​​i spremnost za snimanje dugih serija umjereno dugih ekspozicija, može se koristiti gotovo svaka kamera sposobna snimati kontinuirane ekspozicije u više sekundi na neodređena vremenska razdoblja.
Svakako je potrebno tamno noćno nebo sa jasnim pogledom na oluju s vrlo udaljenog položaja (150-500 km).
Klima u kojima je zrak obično prilično suh također pomaže povećati izglede. Na vlažnijim mjestima, izmaglica od vodene pare u zraku ograničit će nečiju sposobnost da vidi, a još manje fotografira prigušene pojave s tako velikih udaljenosti.

Najbolji rezultati ipak dolaze sa određenim vrstama astro kamera, snimača i astro modificiranim aparatima.

Ja osobno sam ulovila sprajtove 3 puta. Nisu bili veliki i nisu jako uočljivi na fotografijama jer nisam imala idealno tamno nebo i nemam modificiran aparat.

Postoji i tablica po kojoj se može ravnati kako bi se sprajtovi trebali pojaviti, i na kojem stupnju neba s obzirom na udaljenost oluje:

750km -> 5°
500km -> 8°
250km -> 16°
125km  -> 29°
100km -> 35°

Nadam se da će pomoći onima koji za nju nisu znali 🙂

Mislim da sam najbitnije i najosnovnije uvrstila u tekst.

Puno se i od srca zahvaljujem prijatelju Marku Korošec na ustupljenim fotografijama da bih mogla najbolje prikazati primjere epskih sprajtova snimljenih kod nas.

Naravno, njegove fotografije su dostupne i za kupnju, za što se možete obratiti direktno Marku na njegovoj FB stranici : https://www.facebook.com/WeatherPhotos.NET

Red sprites / copyright @Marko Korošec

Hvala na čitanju, do sljedećeg bloga 🙂


* * * * * * * * * *


Follow me on my Facebook page!

photo contest banner
 


Facebook Comments Box
Maja Kraljik
error: Content is protected !! 🖕