2017 년 10 월 22 일, 미국 중부 지역에 모인 폭풍우 구름이 번개를 뿌려 텍사스, 오클라호마 및 캔사스 위의 하늘을 비췄습니다. 이 세 주에 걸쳐 310 마일 (500 킬로미터) 이상에 걸쳐 가로로이 충격은 전례가 없었으며 한 연구자들이 그것에 대해 "메가 플래시 (megaflash)"라고 묘사 한 연구를 썼습니다. 기록 된 가장 긴 번개 중 하나였습니다.
일반적으로 정기적 인 번개 섬광의 길이는 0.6 마일에서 20 마일 (1 ~ 20km) 사이입니다. 그러나 점점 더 정교해진 매핑 기술이 밝혀지면서, 정말 거대한 볼트가 머리 위로 삐걱 거리고 있습니다. 이 최근의 발견은 흥미로운 질문을 제기합니다. 번개가 실제로 얼마나 커질 수 있습니까? 그리고이 대기 헤비급에 대해 걱정해야합니까?
구름의 한 지역에서 강한 양전하가 발생하고 다른 지역에서 강한 음전하가 발생하여 폭풍 구름 사이에 번개가 발생합니다. 국립 해양의 물리학 자이자 선임 연구원 인 돈 맥고 먼 (Don MacGorman)은“전기력이 매우 강한 지역에서 번개가 터진다. 대기 관리 (NOAA), 그리고 2017 메가 플래시에 관한 논문의 저자.
즉, 전기의 힘이 커짐에 따라 공기의 절연 력이 분해되어 일반적으로 다른 전하 영역을 서로 분리시킵니다. 연구원들은 과도한 전기력의 축적이 대기 중에 자유 전자 (원자 또는 분자에 부착되지 않은 전자)를 가속화하기 시작하여 다른 전자가 원자와 분자에서 느슨해지기 때문에 발생한다고 MacGorman은 설명했다. 맥고 먼은 라이브 사이언스에 "과학자들은이 과정을 전자 애벌 런치라고 부른다. 이것이 우리가 공기가 고장 났다고 말할 때 우리가 의미하는 바"라고 말했다.
이것은 결국 공기처럼 매우 뜨거운 채널을 만들어 와이어처럼 작용하며, 그 끝은 양극과 음극으로 향하여 붕괴를 일으킨다. 성장하는 채널은 결국 양전하와 음전하를 연결하고, 그렇게되면 번개 섬광으로 알려진 거대한 전류를 트리거합니다.
맥고 먼은 "클라우드를 통해 성장한 거대한 불꽃으로 생각하라"고 말했다.
경우에 따라 일반적으로 양전하를 포함하는 구름의 낮은 영역에는 자체적으로 채널을 중지하기에 충분한 전하가 없습니다. 따라서 번개는 계속해서 땅을 향해 아래로 뻗어나갑니다. 그렇게함으로써 지상에서 상향 스파크를 일으켜 폭풍의 전하 일부를 지상으로 전달하는 거대한 전류로 번개를 촉발시킵니다. 이러한 클라우드-투-그라운드 채널은 번개를 생각할 때 우리 대부분이 일반적으로 생각하는 것입니다. 지구를 치는 생생한 포크.
그러나이 거대한 볼트의 크기를 제한하는 요인은 무엇입니까?
연구원들은 수십 년 동안이 질문에 대답하려고 노력해 왔습니다. 수직으로, 플래시의 범위는 폭풍 구름의 높이 또는지면에서 피나클까지의 거리에 의해 제한됩니다. 최고점은 약 20km입니다. 그러나 수평 적으로 광범위한 클라우드 시스템은 훨씬 더 많은 공간을 제공합니다.
1956 년, Myron Ligda라는 기상학자는 레이더를 사용하여 그 시점에서 기록한 가장 긴 번개를 감지했습니다.
2007 년에 연구원들은 길이가 321km 인 오클라호마 주에서 섬광을 확인함으로써 기록을 bro습니다. MacGorman과 그의 동료들의 최근 연구는 그 숫자를 공원 밖으로 떨어 뜨렸다. 이 플래시에서 방출 된 빛은 너무 강해서 26,000 평방 마일 (67,845 평방 킬로미터)의 땅을 밝혔습니다. JGR Atmospheres 저널의 최근의 또 다른 연구에 따르면 667km (418 마일)의 섬광이 있다고합니다.
이러한 메가 플래쉬는 드물다. 그러나 이제는이를 탐지 할 수있는 기술을 갖추 었으므로 더 자주 발견하고 있습니다. 안테나와 레이더를 사용하여 번개를 감지하는 지상 시스템에만 의존하는 대신 전문가들은 매우 다른 유리한 지점 인 인공위성에서 관측하기 시작했습니다. 최근 기록적인 플래시는 모두 지구 궤도를 도는 두 개의 위성에 존재하는 센서 인 Geostationary Lightning Mapper라는 기술을 사용하여 측정되었으며, 이는 아래의 폭풍 시스템에 대한 광대 한 그림을 제공합니다.
맥고 먼은“그 시스템은 구름 꼭대기에서 방출되는 빛에 반응하기 때문에 번개에서 나오는 빛이 깜박이는 것을 볼 수있다”고 말했다.
이 고해상도 시각 위성 데이터는 Lightning Mapping Array라는 지상 시스템의 데이터와 결합하여 2017 년 10 월에 엄청난 규모의 번개 플래시를 그렸습니다.
그러나 우리는 이러한 거대한 전기 조명이 어떻게 오랫동안 자라는 지에 대해 여전히 어둠 속에 있습니다. 연구원들은 클라우드 시스템이 클수록 클라우드에서 번개가 발생할 가능성이 높기 때문에 클라우드 크기가 한 가지 요소라고 생각합니다. 또한 MacGorman은 또한 특정 "메소 스케일 프로세스-시스템을 오랫동안 지속시키기 위해 시스템을 묶을 수있는 대규모 바람 흐름"이 필요하다고 덧붙였다.
이 괴물 구름에 의해 설정된 무대에서 실제로 무슨 일이 일어나고 있습니까? 영국의 맨체스터 대학교에서 뇌우 전기를 연구하는 연구원 인 크리스토퍼 에머 릭 (Christopher Emersic)은“이번 메가 플래쉬는 연속적으로 매우 연속적으로 배출되는 것처럼 보인다”고 말했다.
그는 클라우드 시스템이 넓은 지역에 고 충전되면 일련의 방전이 떨어지는 도미노 라인처럼 그것을 통해 전파 될 수 있다고 가정합니다. "도미노가 모두 너무 큰 간격없이 설정되면 하나는 큰 일련의 토플에서 다른 것을 트리거합니다. 그렇지 않으면 '실패'하고이 경우 메가 플래시보다는 작은 공간 번개 이벤트 만 발생합니다." Emersic은 Live Science에 말했다.
부모 구름이 클수록 방출이 계속 전파 될 수있는 더 많은 기회가 있습니다. "이러한 이유 때문에 전하 구조가 유익해야 메가 플래시가 원칙적으로 부모 클라우드만큼 클 수있다"고 Emersic은 말했다.
그것은 또한 우리가 이미 본 것보다 훨씬 더 큰 섬광이 있음을 의미합니다. 맥고 먼은“폭력이보다 커질 수있다.
다시 말해, 우리는 여전히 가장 큰 번개가 얼마나 큰지 알지 못합니다.
그들이 그린 묵시록 그림에도 불구하고 메가 플래시는 정기적 인 번개보다 더 위험 할 필요는 없다.
즉, 클라우드 시스템이 시작된 클라우드 시스템은 매우 방대하기 때문에 메가 플래쉬 스트라이크를 예측하기가 어려울 수 있습니다.
"이러한 사건은 종종 대류 핵의 주요 번개 활동에서 멀리 떨어진 파업으로 이어질 수있다"고 Emersic은 말했다. "지상에있는 누군가는 폭풍이지나 갔다고 생각할 수 있지만,이 공간적으로 광범위한 방전 중 하나가 갑자기 보이지 않는 것에 놀라게됩니다."
Emersic은 지구 온난화 환경에서 폭풍의 종류에 따라 급격한 상승이 일어날 수도 있다고 전했다. "따라서 간접적으로는 상황이 더 가능성이 높아져 빈도가 높아질 수 있습니다."
그러나 현재로서는 메가 플래시는 그리 일반적이지 않습니다. MacGorman은 전체적으로 약 1 %의 번개를 구성한다고 추정합니다. 그럼에도 불구하고, 그와 같은 연구자들은 우리가 놀랄만 한 더 큰 거인을 사냥하고 의심 할 여지없이 발견 할 것입니다.
