Sprite (blesk) - Sprite (lightning)

První barevný obrázek skřítka, převzatý z letadla
Skřítka viděného z Mezinárodní vesmírné stanice (vpravo nahoře, slabě červená nad bleskem).

Skřítci nebo červení skřítci jsou rozsáhlé elektrické výboje, které se vyskytují vysoko nad bouřkovými mraky nebo cumulonimbus , což dává vzniknout docela rozmanité škále vizuálních tvarů, které se mihají na noční obloze. Obvykle jsou vyvolány výboje pozitivního blesku mezi podkladovým bouřkovým mrakem a zemí.

Skřítci se jeví jako světelné červenooranžové záblesky. Často se vyskytují ve shlucích nad troposférou ve výškovém rozmezí 50–90 km (31–56 mi). Sporadické vizuální zprávy o skřítcích sahají nejméně do roku 1886, ale byly poprvé vyfotografovány 4. července 1994 vědci z University of Minnesota a následně byly mnohokrát tisíckrát zachyceny ve videonahrávkách.

Skřítkům se někdy nepřesně říká blesky do vyšší atmosféry . Skřítci jsou však fenomény studeného plazmatu, které postrádají teploty horkého kanálu troposférických blesků, takže jsou spíše podobné výbojům fluorescenčních trubic než bleskovým výbojům. Skřítci jsou spojeni s různými dalšími optickými jevy ve vyšší atmosféře, včetně modrých trysek a ELVES .

ISS sprite obrázek výše; přiblížil

Dějiny

Nejstarší známá zpráva o přechodných optických jevech nad bouřkami je od Johanna Georga Estora z roku 1730. Další raná zpráva je od Toynbee a Mackenzie v roce 1886. Laureát Nobelovy ceny CTR Wilson navrhl v roce 1925 z teoretických důvodů, že v horní části může dojít k elektrickému zhroucení atmosféru a v roce 1956 byl svědkem toho, co by mohlo být skřítkem. Poprvé byly fotograficky zdokumentovány 6. července 1989, kdy vědci z University of Minnesota pomocí videokamery se slabým osvětlením omylem zachytili první snímek toho, co se následně stalo známým jako sprite.

Několik let po svém objevu byli pojmenováni skřítci (duchové vzduchu) podle své nepolapitelné povahy. Od zachycení videa v roce 1989 byli skřítci zobrazováni ze země, z letadel a z vesmíru a stali se předmětem intenzivního vyšetřování.

V roce 2016 byli během průletu hurikánu Matthew Karibikem pozorováni skřítci . Role skřítků v tropických cyklónech je v současné době neznámá.

Charakteristika

Různé druhy elektrických jevů v atmosféře

Skřítci byli pozorováni v Severní Americe , Střední Americe , Jižní Americe , Evropě , střední Africe ( Zaire ), Austrálii , Japonském moři a Asii a věří se, že se vyskytují během většiny velkých bouřkových systémů.

Rodger (1999) kategorizoval tři typy skřítků podle jejich vizuálního vzhledu.

  • Medúza sprite - velmi velká, až 50 x 50 km (31 x 31 mi).
  • Sloupový sprite (C-sprite)-rozsáhlé elektrické výboje nad zemí, které stále nejsou zcela pochopeny.
  • Mrkvový sprite - sloupový sprite s dlouhými úponky.

Skřítci jsou ve svých horních oblastech zbarveni červenooranžově, pod nimi jsou namodralé visící úponky a může jim předcházet načervenalé svatozář. Trvají déle než normální nižší stratosférické výboje, které obvykle trvají několik milisekund, a jsou obvykle spouštěny výboje kladného blesku mezi bouřkovým mrakem a zemí, přestože byly pozorovány i skřítky generované negativními pozemními záblesky. Často se vyskytují ve shlucích dvou nebo více a obvykle se pohybují v rozmezí nadmořské výšky 50 až 90 kilometrů (31 až 56 mil), přičemž zdánlivě visí úponky níže a větve dosahující výše.

Skřítka nad Laosem , jak je vidět z Mezinárodní vesmírné stanice

Optické zobrazování pomocí vysokorychlostní kamery s rychlostí 10 000 snímků za sekundu ukázalo, že skřítci jsou ve skutečnosti shluky malých ionizačních koulí o velikosti decametru (10–100 m nebo 33–328 stop), které jsou vypouštěny ve výšce asi 80 km ( 50 mil) a poté se pohybují dolů rychlostí až deset procent rychlosti světla , o několik milisekund později následuje samostatná sada nahoru se pohybujících kuliček ionizace. Skřítci mohou být horizontálně přemístěni až o 50 km (31 mil) od místa základního úderu blesku s časovým zpožděním po blesku, které je obvykle několik milisekund, ale ve výjimečných případech může být až 100 milisekund.

Tyto záběry z ISS ukazují červený sprite nad východní Asií bezprostředně před 0:07, přímo nad velkým bleskem směrem k pravé horní části rámu.

Aby bylo možné filmovat skřítky ze Země, musí být splněny zvláštní podmínky: 150–500 km (93–311 mi) jasného výhledu na silnou bouři s pozitivním bleskem mezi mrakem a zemí, záznamové zařízení citlivé na červenou a černou neosvětlenou oblohu .

Sprite halo

Skřítkům někdy předchází asi 1 milisekunda svatozářský halo , oblast ve tvaru palačinky se slabými, přechodnými optickými emisemi o průměru přibližně 50 kilometrů (31 mi) a tloušťce 10 kilometrů (6,2 mil). Svatozář je soustředěna ve výšce asi 70 kilometrů (43 mil) nad iniciačním úderem blesku. Předpokládá se, že tyto halo jsou vyráběny stejným fyzikálním procesem, který produkuje skřítky, ale u nichž je ionizace příliš slabá na to, aby překročila práh nutný pro tvorbu streameru. Někdy jsou mylně považováni za ELVES , kvůli jejich vizuální podobnosti a krátkému trvání.

Výzkum provedený na Stanfordově univerzitě v roce 2000 naznačuje, že na rozdíl od spritů s jasně svislou sloupcovou strukturou není výskyt svatozářských haloů ve spojení s normálními (negativními) bleskovými výboji neobvyklý. Výzkum vědců z Tohoku University v roce 2004 zjistil, že emise s velmi nízkou frekvencí se vyskytují současně se skřítkem, což naznačuje, že výboje v oblaku mohou generovat skřítky.

Související poškození letadel

Skřítci byli obviňováni z jinak nevysvětlených nehod zahrnujících vysokohorské automobilové operace nad bouřkami. Jedním z příkladů je porucha stratosférického balónu NASA vypuštěného 6. června 1989 z Palestiny v Texasu . Při letu ve výšce 37 000 m přes bouřku poblíž Grahamu v Texasu utrpěl balón neočekávané uvolnění užitečného zatížení . Měsíce po nehodě vyšetřování dospělo k závěru, že incident vyvolal „blesk“ cestující vzhůru z mraků. Přičtení nehody spriteovi bylo provedeno zpětně, protože tento termín byl vytvořen až koncem roku 1993.

Viz také

Reference

externí odkazy