Bliksemontladingen helpen de lucht van sommige broeikasgassen te reinigen

Vragen, theorieën, ontdekkingen e,d, op het gebied van wiskunde, natuurkunde en chemie horen hier thuis.
Plaats reactie
Gebruikersavatar
univers
Observer
Berichten: 33354
Lid geworden op: 27 jan 2013, 11:10

Bliksemontladingen helpen de lucht van sommige broeikasgassen te reinigen

Bericht door univers » 17 mei 2021, 19:52

Bliksem zou een belangrijke ecologische functie kunnen hebben, een duo van nieuwe papieren rapporten. Volgens de bevindingen spelen dergelijke lozingen een belangrijke rol bij het verwijderen van gassen zoals methaan uit de atmosfeer.

Afbeelding
Afbeelding credits Abel Escobar.

Zoals we allemaal weten, bliksem en bliksem, heel, heel beangstigend. Ze lijken echter ook behoorlijk vers te zijn. De immense warmte en energie die vrijkomen door bliksemschichten breken stikstof- en zuurstofmoleculen in de lucht uit elkaar, die zich vermengen tot hydroxylradicalen en hydroperoxylradicalen - respectievelijk OH en HO2. Deze zeer reactieve chemische verbindingen veranderen op hun beurt de chemie van de atmosfeer, in het bijzonder het versnellen van de processen die broeikasgasverbindingen zoals methaan afbreken.

Boutreiniging
"Door de geschiedenis heen waren mensen alleen geïnteresseerd in bliksemschichten vanwege wat ze op de grond konden doen", zegt William H. Brune, vooraanstaand hoogleraar meteorologie aan Penn State en co-auteur van beide nieuwe artikelen. "Nu is er een toenemende belangstelling voor de zwakkere elektrische ontladingen bij onweersbuien die tot bliksemschichten leiden."

Gegevens voor dit onderzoek zijn verzameld door een instrumentvliegtuig dat in 2012 boven Colorado en Oklahoma is gevlogen. Het vliegtuig volgde onweersbuien en bliksemontladingen om hun effect op de atmosfeer te begrijpen.

Aanvankelijk ging het team ervan uit dat de pieken in OH- en HO2-signalen (atmosferische niveaus) die hun apparaten oppikten fouten waren, dus verwijderden ze ze uit de dataset om ze op een later tijdstip te bestuderen. Het probleem was dat het instrument hoge niveaus van hydroxyl en hydroperoxyl registreerde in delen van de wolk waar geen zichtbare bliksem was. Een paar jaar geleden nam Brune de tijd om het te analyseren.

In samenwerking met een afgestudeerde student en onderzoeksmedewerker toonde hij aan dat de pieken zowel door vonken als door ‘onzichtbare ontladingen’ in het laboratorium kunnen worden veroorzaakt. Hierna voerden ze een nieuwe analyse uit van de onweer- en bliksemgegevens uit 2012.

"Met de hulp van een geweldige stagiair," zei Brune, "waren we in staat om de enorme signalen die ons instrument door de onweerswolken ziet vliegen, te koppelen aan de bliksemmetingen vanaf de grond."

Vliegtuigen vermijden vliegen door het centrum van onweersbuien omdat het gewoon gevaarlijk voor hen is, legt Brune uit, maar ze kunnen worden gebruikt om het bovenste deel van de wolken te bemonsteren die zich in de richting van de wind verspreiden - dit gebied van een storm staat bekend als 'de aambeeld'. Zichtbare bliksem wordt gevormd in het deel van het aambeeld nabij de onweerskern.

De meeste bouten slaan nooit de grond, voegt hij eraan toe. Deze bliksem is vooral belangrijk voor het aantasten van ozon en wat broeikasgas in de bovenste atmosfeer. Hoewel we wisten dat bliksem water kan splitsen om hydroxyl en hydroperoxyl te vormen, is dit de eerste keer dat het daadwerkelijk is waargenomen tijdens een live onweersbui.

De onderzoekers vonden hydroxyl en hydroperoxyl in gebieden met onzichtbare bliksem, maar zeer weinig bewijs van ozon en geen tekenen van stikstofmonoxide (waarvoor zichtbare bliksem nodig is) in deze gebieden. Als dit type bliksem routinematig optreedt, moet de output van hydroxyl en hydroperoxyl worden opgenomen in atmosferische modellen (dat zijn ze momenteel niet).

Beide verbindingen hebben een wisselwerking met sommige gassen zoals methaan, breken ze af door middel van chemische reacties en voorkomen dat ze hun volledige broeikaspotentieel realiseren.

"Door bliksem gegenereerde OH (hydroxyl) in alle stormen die wereldwijd plaatsvinden, kan verantwoordelijk zijn voor een zeer onzekere maar substantiële 2% tot 16% van de wereldwijde atmosferische OH-oxidatie", legt het team uit.

"Deze resultaten zijn hoogst onzeker, deels omdat we niet weten hoe deze metingen van toepassing zijn op de rest van de wereld", zei Brune. “We vlogen alleen boven Colorado en Oklahoma. De meeste onweersbuien zijn in de tropen. De hele structuur van stormen op hoogvlakten is anders dan die in de tropen. Het is duidelijk dat we meer vliegtuigmetingen nodig hebben om deze onzekerheid te verminderen. "

Het eerste artikel "Extreme hoeveelheden oxidatiemiddel geproduceerd door bliksem in onweerswolken" is gepubliceerd in het tijdschrift Science .

Het tweede artikel, "Elektrische ontladingen produceren wonderbaarlijke hoeveelheden hydroxyl- en hydroperoxylradicalen" is gepubliceerd in het Journal of Geophysical Research: Atmospheres .

https://www.zmescience.com/science/ligh ... es-842624/
Een mens is net een open boek, je moet het enkel kunnen lezen.

Plaats reactie