Πώς προκύπτουν αναβοσβήνει: πληροφορίες για την έρευνα του Andrea Stöllner

Πώς προκύπτουν αναβοσβήνει: πληροφορίες για την έρευνα του Andrea Stöllner

Πίσω από στερεές κουρτίνες προστασίας λέιζερ στο Klosterneuburg-Gugging, στην περιοχή Tulln, είναι το συναρπαστικό εργαστήριο Flash από την Andrea Stöllner. Στην πενταετή έρευνα διδακτορικού της, ο φυσικός επικεντρώθηκε στις συνθήκες που οδηγούν στην ανάπτυξη ενός φλας. Με δύο λέιζερ που λάμπουν σε μια γροθιά μεταλλική θάλαμο, προσπαθεί να αποκρυπτογραφήσει το παζλ για να αποκρυπτογραφήσει την ηλεκτροστατική φόρτιση των σωματιδίων. "Δεν γνωρίζουμε ακόμη ακριβώς γιατί τα φορτία ανταλλαγής σωματιδίων όταν αγγίζουν και πώς δημιουργούν τέτοια υψηλά φορτία που δημιουργείται ένα φλας", εξηγεί.

Στο κέντρο της έρευνάς της υπάρχει ένα γυάλινο σωματίδιο που διατηρείται στον αέρα από τα λέιζερ. Με την προσομοίωση διαφόρων περιβαλλοντικών συνθηκών που εμφανίζονται σε ένα πραγματικό σύννεφο καταιγίδας, ο Stöllner αναλύει ότι το σωματίδιο φορτίζει ανεξάρτητα και εκφορτώνει, αν και χτυπά μόνο στο κενό. "Αυτή ήταν η πρώτη έκπληξη", λέει ο ερευνητής. Η ανταλλαγή φυσικού φορτίου σε σύννεφα καταιγίδων συνήθως λαμβάνει χώρα αγγίζοντας όταν τα πρότυπα και οι κρύσταλλοι πάγου συγκρούονται και αντικαθιστούν τα φορτία. "Ένας κρύσταλλος πάγου συνήθως φορτίζεται θετικά, ενώ το βαρύτερο μοτίβο είναι αρνητικά φορτωμένο, γεγονός που οδηγεί σε μια επικίνδυνη ανισορροπία που τελικά εκφορτώνεται σε φλας", εξηγεί.

Ο αγώνας φορτίων

Η Stöllner θέλει να μάθει ακριβώς πότε πραγματοποιείται αυτή η ανταλλαγή χρεώσεων. Περιγράφει πώς οι δύο τεχνολογίες λέιζερ στο εργαστήριό της παρατηρούν τη συμπεριφορά των φορτίων που προφανώς ενεργούν αυθαίρετα. "Υπάρχουν πολλές θεωρίες, αλλά η ακριβής λειτουργία στο μικροβιολογικό επίπεδο παραμένει ασαφής", λέει. Η καλύτερη κατανόηση του σχηματισμού φλας γίνεται όλο και πιο σημαντική επειδή η υπερθέρμανση του πλανήτη προκαλεί όλο και πιο βίαιες καταιγίδες. Η Stöllner επιβεβαιώνει ότι αντιλαμβάνεται αυτή την τάση στις παρατηρήσεις της.

Η κύρια αιτία των αυξημένων συμβάντων καταιγίδας είναι η εξάτμιση του νερού λόγω μεγαλύτερων περιόδων θερμότητας. "Όταν οι θερμοκρασίες αυξάνονται, περισσότερο νερό εξατμίζεται από τους ωκεανούς και συλλέγεται στην ατμόσφαιρα", εξηγεί ο Stöllner. Αυτό το πρόσθετο νερό, σε συνδυασμό με τη μεγάλη ενέργεια που είναι διαθέσιμη στην ατμόσφαιρα, σημαίνει ότι οι υγρές ποσότητες αέρα αυξάνονται όταν τα νησιά θερμότητας. Εάν δροσιστείτε και συμπυκνώσετε, σχηματίζονται σύννεφα. Σε επαρκή ενέργεια, τα σωματίδια στα σύννεφα στροβιλίζονται, τα οποία οδηγούν σε φόρτωση και τελικά αναβοσβήνουν.

Επιπλέον, η αυξημένη ποσότητα νερού στην ατμόσφαιρα επηρεάζει την ένταση των καταιγίδων, η οποία μερικές φορές οδηγεί σε βίαιες βροχοπτώσεις και πλημμύρες. Ένα παράδειγμα αυτού ήταν η ξαφνική πλημμύρα στο Hollabrunn τον Αύγουστο, που προκλήθηκε από μια ακραία καταιγίδα. "Έχουμε όλο και περισσότερο νερό και ενέργεια στην ατμόσφαιρα", τονίζει ο Stöllner. Αυτό έχει άμεσες συνέπειες για τις καιρικές συνθήκες που βιώνουμε στην Αυστρία και υπογραμμίζει τον επείγοντα χαρακτήρα της έρευνάς τους.