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Saturday, June 12, 2021

बिजली और सब-डिस्चार्ज डिस्चार्ज अणुओं का उत्पादन करते हैं जो वातावरण को साफ करते हैं

Lightning and subvisible discharges produce molecules that clean the atmosphere३, हो, और वातावरण की सफाई, ओह। क्रेडिट: जेना जेनकिंस, पेन स्टेट “चौड़ाई =” 800 “ऊंचाई =” 450 “/>

नाइट्रोजन, ऑक्सीजन और जल वाष्प के अणुओं को बिजली और संबंधित कमजोर विद्युत निर्वहन द्वारा अलग किया जाता है, प्रतिक्रियाशील गैसों को उत्पन्न करता है;, हो, और वातावरण की सफाई, ओह। साभार: जेना जेनकिंस, पेन स्टेट

बिजली के बोल्ट वातावरण में नाइट्रोजन और ऑक्सीजन के अणुओं को तोड़ते हैं और प्रतिक्रियाशील रसायन बनाते हैं जो ग्रीनहाउस गैसों को प्रभावित करते हैं। अब, वायुमंडलीय केमिस्टों और बिजली वैज्ञानिकों की एक टीम ने पाया है कि बिजली के बोल्ट और, आश्चर्यजनक रूप से, सबविजिबल डिस्चार्ज जो कैमरों द्वारा नहीं देखे जा सकते हैं या नग्न आंखों से हाइड्रॉक्सिल रेडिकल की अत्यधिक मात्रा में उत्पादन होता है — ओएच और हाइड्रोफिलिक रेडिकल- HO


वातावरण में हाइड्रॉक्सिल कट्टरपंथी महत्वपूर्ण है क्योंकि यह रासायनिक प्रतिक्रियाओं को शुरू करता है और ग्रीनहाउस गैस मीथेन जैसे अणुओं को तोड़ता है। OH वायुमंडल में कई संरचनागत परिवर्तनों का मुख्य चालक है।

“शुरुआत में, हमने इन विशाल ओएच और हो को देखा संकेतों को बादलों में पाया गया और पूछा गया, हमारे उपकरण में क्या गलत है? “पेन स्टेट में मौसम विज्ञान के विशिष्ट प्रोफेसर विलियम एच। ब्रुने ने कहा,” हमने माना कि उपकरण में शोर था, इसलिए हमने डेटासेट से विशाल संकेतों को हटा दिया। बाद में अध्ययन के लिए उन्हें आश्रय दिया। “

डेटा 2012 में कोलोराडो और ओक्लाहोमा के ऊपर उड़े हुए एक विमान के एक उपकरण से था, जो रासायनिक परिवर्तनों को देखते हुए गरज और बिजली के साथ वातावरण को बनाते हैं।

लेकिन कुछ साल पहले, ब्रुने ने शेल्फ से डेटा लिया, देखा कि सिग्नल वास्तव में हाइड्रॉक्सिल और हाइड्रोपरोक्सिल थे, और फिर एक स्नातक छात्र और अनुसंधान सहयोगी के साथ काम किया, यह देखने के लिए कि क्या ये सिग्नल प्रयोगशाला में स्पार्क और सबवेविजनल डिस्चार्ज द्वारा उत्पादित किए जा सकते हैं। । तब उन्होंने थंडरस्ट्रॉम और लाइटनिंग डेटासेट का एक रेनैलिसिस किया।

“एक महान स्नातक इंटर्न की मदद से,” ब्रुने ने कहा, “हम अपने उपकरण द्वारा देखे जाने वाले विशाल संकेतों को गरज वाले बादलों के माध्यम से जमीन से बने बिजली के मापों से उड़ने में सक्षम करने में सक्षम थे।”

शोधकर्ता आज (29 अप्रैल) को अपने परिणामों की ऑनलाइन रिपोर्ट करते हैं विज्ञान पहली रिलीज और जर्नल ऑफ जियोफिजिकल रिसर्च-एटमॉस्फियर

ब्रुने नोट करता है कि हवाई जहाज तेजी से बढ़ते हुए गरज के साथ उड़ने से बचते हैं क्योंकि यह खतरनाक होता है, लेकिन हवा के दिशा में बाहर की ओर फैलने वाले बादल के ऊपरी हिस्से का नमूना ले सकता है। वज्रपात कोर के पास निहाई के हिस्से में दृश्यमान बिजली होती है।

“इतिहास के माध्यम से, लोगों को केवल बिजली के बोल्ट में दिलचस्पी थी क्योंकि वे जमीन पर क्या कर सकते थे,” ब्रुने ने कहा। “अब गरज के साथ कमजोर बिजली के डिस्चार्ज में दिलचस्पी बढ़ रही है जो बिजली के बोल्ट की ओर जाता है।”

अधिकांश बिजली कभी भी जमीन से नहीं टकराती है, और बादलों में रहने वाली बिजली ऊपरी वातावरण में ओजोन और महत्वपूर्ण ग्रीनहाउस गैस को प्रभावित करने के लिए विशेष रूप से महत्वपूर्ण है। यह ज्ञात था कि बिजली हाइड्रॉक्सिल और हाइड्रोप्रॉक्सील बनाने के लिए पानी को विभाजित कर सकती है, लेकिन यह प्रक्रिया पहले कभी भी गरज के साथ नहीं देखी गई थी।

शुरू में ब्रुने की टीम ने जो भ्रम पैदा किया, वह यह था कि उनके उपकरण ने क्लाउड के क्षेत्रों में उच्च स्तर के हाइड्रॉक्सिल और हाइड्रोपरोक्सिल दर्ज किए थे जहां विमान या जमीन से कोई बिजली दिखाई नहीं दे रही थी। लैब में किए गए प्रयोगों से पता चला कि कमजोर विद्युत प्रवाह, दृश्यमान बिजली की तुलना में बहुत कम ऊर्जावान, इन समान घटकों का उत्पादन कर सकता है।

जबकि शोधकर्ताओं ने हाइड्रोविज़ल और हाइड्रोपरोक्सिल को सब-अदृश्य बिजली वाले क्षेत्रों में पाया, उन्हें ओज़ोन के कम सबूत और नाइट्रिक ऑक्साइड का कोई सबूत नहीं मिला, जिसके लिए दृश्यमान बिजली की आवश्यकता होती है। यदि सब-अदृश्य बिजली नियमित रूप से होती है, तो हाइड्रोसील और हाइड्रोपरोक्सिल इन विद्युत घटनाओं को वायुमंडलीय मॉडल में शामिल करने की आवश्यकता होती है। वर्तमान में, वे नहीं हैं।

शोधकर्ताओं के अनुसार, “वैश्विक रूप से होने वाले सभी तूफानों में बिजली उत्पन्न करने वाली ओएच (हाइड्रॉक्सिल) वैश्विक वायुमंडलीय ओएच ऑक्सीकरण के लिए अत्यधिक अनिश्चित लेकिन पर्याप्त 2% से 16% तक जिम्मेदार हो सकती है।”

“ये परिणाम अत्यधिक अनिश्चित हैं, आंशिक रूप से क्योंकि हम नहीं जानते कि ये माप बाकी दुनिया पर कैसे लागू होते हैं,” ब्रुने ने कहा। “हमने केवल कोलोराडो और ओक्लाहोमा पर उड़ान भरी। अधिकांश गरज के साथ कटिबंधों में हैं। उच्च मैदानी तूफानों की पूरी संरचना उष्ण कटिबंधों की तुलना में अलग है। स्पष्ट रूप से हमें इस अनिश्चितता को कम करने के लिए अधिक विमान माप की आवश्यकता है।”


अपवर्ड लाइटनिंग आस-पास की बिजली की घटनाओं से अपना संकेत लेती है


अधिक जानकारी:
डब्ल्यू। ब्रुने एल। विज्ञान (२०२१) है। science.sciencemag.org/lookup/… 1126 / science.abg0492

पेंसिल्वेनिया स्टेट यूनिवर्सिटी द्वारा प्रदान किया गया

उद्धरण: लाइटनिंग और सबवेविजिबल डिस्चार्ज अणुओं का उत्पादन करते हैं जो वायुमंडल को साफ करते हैं (2021, 29 अप्रैल) 29 अप्रैल 2021 को https://phys.org/news/2021-04-lightning-subvanish-discharges-moscules-at वायुमंडल.html से पुनः प्राप्त

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