Električni uragani


Središte uragana Emily fotografirano iz Međunarodne svemirske stanice   
Zvuk grmljavine i bljesak munje obično znače samo jedno – sprema se oluja. Zanimljivo, ali najveće od svih oluja, uragani, toga uopće nemaju. Uragani pušu, nose kišu, poplavljuju, ali rijetko kada grme.   

Iznenađenje: tijekom sezone rekordnih uragana 2005., tri najjače oluje – Rita, Katrina i Emily – pratilo je sijevanje, i to puno sijevanja. Znanstvenike naravno zanima zašto.

Richard Blakeslee iz Centra za globalnu hidrologiju i klimu (GHCC) u Alabami bio je jedom od znanstvenih timova koji su proučavali uragan Emily korištenjem NASA-inog aviona ER-2, istraživačke verzije slavnog špijunskog aviona U-2.

Leteći visoko iznad oluje, oni su primjetili učestalo sijevanje u cilindričnom zidu oblaka koji okružuje središte uragana. "Bilo je obojeg, i sijevanja između oblaka i oblaka, ali i između oblaka i zemlje, nekoliko bljeskova po minuti", kaže Blakeslee.

"Općenito u području zida oko središta uragana nema sijevanja", kaže. "Zato ljudi otvore četvore oči kada vide sjevanje u tom području jer je očito da se događa nešto nesvakidašnje".

I zaista, električno polje iznad Emily bilo je među najjačima koje je letjelica ikad izmjerila leteći iznad oluja.

"Izmjerili smo stalno polje koje je prelazilo 8 kilovolti po metru", kaže Blakeslee. "To je puno, pogotovo u usporedbi s najjačim poljima koje smo očekivali pronaći iznad velike grmljavinske oluje".

Let iznad Emily bio je dio 30-dnevnog skupljanja znanstvenih podataka tijekom srpnja 2005. koje je organizirala i sponzorirala NASA kako bi poboljšala znanstveno razumijevanje uragana.

Blakeslee i kolege iz NASA-e, NOAA-e i 10 američkih sveučilišta putovali su čak u Kostariku u okviru projekta Sustavi i procesi tropskih oblaka. Iz međunarodne zračne luke u blizini San Josea, glavnog grada Kostarike, s ER-2 mogli su letjeti prema olujama na Karibima, ali i na istočnom Pacifiku.

Da bi se dobila sveobihvatna slika svake oluje, podaci s ER-2 data kombinirani su s podacima sa satelita i senzora postavljenih na tlu.

Rita i Katrina nisu bile dio projekta. Sijevanje koje je pratilo te oluje detektirano je udaljenim senzorima s tla, ne s ER-2, zato se o njihovim električnim poljima zna manje.

No, unatoč tome, moguće je ustanoviti neke podudarnosti: sve tri oluje bile su jake: Emily je bila 4. kategorije, a Rita i Katrina 5.; sve tri nalazile su se iznad vode kad je primjećeno sijevanje i kod svake je sijevanje detektirano u regiji zida oko središta oluje.

I što to sve znači? Odgovor bi mogao znastvenike naučiti nečem novom o unutrašnjem funkcioniranju uragana.

"Zapravo", kaže Blakeslee, "znamo zašto većinu uragana ne prati sijevanje. Nedostaje im osnovni sastojak – vertikalni vjetrovi".


ER-2 polijeće u 'akciju'   

Unutar grmljavinskih oblaka vertikalni vjetrovi tjeraju na međusobno sudaranje kristale leda i vodene kapi (zvane 'hidrometeori'). Njihovo 'trljanje' uzrokuje električno nabijanje hidrometeora.

Zbog razloga koji nisu do kraja objašnjeni, pozitivni električni naboj akumulira se na manjim česticama, dok se negativni nakuplja na većim. Vjetrovi i gravitacija odvajaju nabijene hidrometeore, stvarajući enormno električno polje unutar oluje. I to je izvor sijevanja.

Uraganski vjetrovi uglavnom pušu horizontalno, a ne vertikalno. Zato se kod uragana ne događa vertikalno sudaranje koje uobičajeno dovodi do sijevanja.

Sijevanje kod uragana već je viđeno. Za vrijeme projekta CAMEX-3 znanstvenici su 1998. detektirali sijevanje u središtu uragana Georges na svom rušilačkom putu preko karipskog otoka Hispaniola.

Znanstvenici pretpostavljaju da je tada došlo do sijevanja zbog naglog podizanja zraka, zvanog 'orografsko forsiranje', kada je uragan naletio na planinu.

"Uragani vjerojatno stvaraju sijevanje kad se sudaraju s kopnom", kaže Blakeslee. "Ali nije bilo planina ispod 'električnih uragana' 2005. Samo pusta voda".

"Zavodljivo je misliti da je to zato jer su Emily, Rita i Katrina bile iznimno snažne pa njihova čista sila donekle može objasniti sijevanje".

No, sam Blakeslee kaže da je takvo objašnjenje prejednostavno. "I druge oluje bile su jednako snažne, ali nisu proizvele toliko sijevanja", kaže. "Mora postojati još nešto".

Prerano je sa sigurnošću reći što nedostaje. Znanstvenicima će trebati mjeseci prije nego obrade podatke iz prošlogodišnjih mjerenja i prije nego će biti u stanju dati odgovor.

Kao što kaže Blakeslee: "Još moramo naučiti puno toga o uraganima".


Više:
Tropical Cloud Systems and Processes
Storm Planes



   
IskonInternet   
10.01.2006.