Dynamic Coupling of Quasi-Electrostatic Thundercloud Fields to the Mesosphere and Lower Ionosphere: Sprites and Jets
Red Sprites und Blue Jets sind zwei verschiedene Arten von kürzlich entdeckten optischen Blitzen, die über großen Gewittersystemen beobachtet wurden. Sprites sind leuchtende Blitze, die in Höhen von etwa 50 bis 90 km auftreten.
Im Video zeigen sie eine rote Farbe an der Spitze, die in geringerer Höhe allmählich in Blau übergeht. Sprites können einzeln oder in Clustern von zwei oder mehr auftreten. Die seitliche Ausdehnung von Sprites beträgt typischerweise 5-10 km, und sie halten mehrere Millisekunden lang an.
Jets sind sich aufwärts bewegende (ca.
100 km/s), stark kollimierte Lichtstrahlen, die von den Gipfeln der Gewitterwolken ausgehen, sich bis zu einer Höhe von ca. 50 km erstrecken und eine überwiegend blaue Farbe aufweisen.
Wir gehen davon aus, dass Sprites aus großen elektrischen Feldtransienten resultieren, die in der Lage sind, Elektronenerwärmung, Durchbruchionisation und die Anregung optischer Emissionen in mesosphärischen Höhen zu bewirken, nachdem die Ladung der Gewitterwolke durch eine Wolke-Boden-Entladung entfernt wurde. Je nach Verlauf der Ladungsakkumulation und -abfuhr sowie der Verteilung der atmosphärischen Leitfähigkeit kann die Durchbruchregion die Form einer vertikal ausgerichteten Ionisationssäule bzw. -säulen haben.
Die Ergebnisse eines zweidimensionalen und in sich konsistenten quasi-elektrostatischen (QE) Modells deuten darauf hin, dass die meisten der beobachteten Merkmale von Sprites durch die Bildung und selbstgesteuerte Ausbreitung von streamerartigen Ionisierungskanälen erklärt werden können. Der Vergleich der optischen Emissionsintensitäten der 1. und 2.
positiven Bande von N2, der Meinel- und 1. negativen Bande von N2(+) und der 1.
negativen Bande von O2(+) zeigt, dass die 1. positive Bande von N2 die dominierende optische Emission im Höhenbereich von etwa 50-90 km ist, was die beobachtete rote Farbe der Sprites erklärt.
| ISBN: | 9781288916160 |
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| Sprache: | Englisch |
| Einband: | Taschenbuch |
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