Видео, което трябва да се види: 105 "червени светкавици" в буря над Тибет, случайно заснети от фотографи

Фотографи заснемат в Тибет 105 червени спрайта над една гръмотевична буря в Южна Азия – най-големият брой, регистриран някога в региона. Използвайки звездни и сателитни позиции, учени са определили точно кога се е появил всеки спрайт, свързвайки 70% от тях с мощни положително заредени мълнии.

В една красива нощ през май 2022 г. двама астрофотографи, къмпингуващи близо до езерото Пума Юмко в Тибет, стават свидетели на нещо изключително, след като гръмотевични облаци изпълват някога ясното небе над тях. Докато насочват камерите си към небето, те заснемат зрелищна поредица от мимолетни червени проблясъци, осветяващи небесата над Южна Азия. Това не са извънземни посетители или тайни военни тестове, а редки атмосферни явления, наречени "червени спрайтове" – кратки електрически разряди, които се случват високо над гръмотевични бури, рядко наблюдавани и още по-рядко снимани в такъв брой.

Фотографите документират удивителните 105 червени спрайта за една гръмотевична буря в Южна Азия – най-много, регистрирани някога над Южна Азия.

Почти половината от тези спрайтове демонстрират сложно "танцуващо" поведение, при което множество светкавици изглежда прескачат между различни места. Още по-забележително е, че те улавят 16 необичайни "вторични джетове (струйни потоци)" и най-малко четири невероятно редки зелени емисии, наречени "призраци", които учените едва наскоро потвърждават като легитимни атмосферни събития.

В статия, публикувана в Advances in Atmospheric Sciences, изследователи от Университета за наука и технологии на Китай са проучили това случайно откритие. Тяхната работа хвърля светлина върху това как се държи атмосферата над един от най-метеорологично динамичните региони на Земята – границата между извисяващото се Тибетско плато и влажните равнини на Южна Азия.

Танцуващи светлини в горните слоеве на атмосферата

Червените спрайтове принадлежат към категория, която учените наричат ​​"преходни светлинни събития" (TLE - Transient Luminous Event). За разлика от обикновените светкавици, които удрят надолу от облаците към земята, червените спрайтове проблясват нагоре от върховете на гръмотевичните облаци към космоса, достигайки височини от 50 до 90 километра над Земята. Те изглеждат червени, защото азотните молекули в тънката горна атмосфера излъчват този цвят, когато са електрически стимулирани. Повечето спрайтове траят само милисекунди, което ги прави почти невъзможни за забелязване с просто око.

Изследователският екип внимателно анализира два оригинални видеоклипа, показващи 95 различни спрайтове, включително 33 отделни червени спрайта, 47 танцуващи спрайта и 15 вторични гигантски джетове. Използвайки иновативни методи за определяне на времето, те свързват приблизително 70% от тези спрайтове с изключително мощни удари на мълния, главно с положителна полярност с пикови токове над +50 килоампера, възникващи в това, което метеоролозите наричат ​​"стратиформен регион" на масивен комплекс от гръмотевични бури.

Тибетското плато, често наричано "Третият полюс" на Земята поради обширните си запаси от лед, създава идеални условия за тези атмосферни прояви. Със средна височина над 4000 метра над морското равнище, платото дава на наблюдателите ясна гледна точка над по-ниските, по-плътни части на атмосферата. Къмпингът на фотографите близо до езерото Пума Юмко се намира на приблизително 5000 метра над морското равнище, което позволява безпрепятствен изглед на електрическата активност, протичаща над равнините отдолу.

Масово нашествие на червени спрайтове в Южна Азия, наблюдавана от Тибетското плато. Кредит: Angel An and Shuchang Dong

Чудовищна буря и астрономическа детективска работа

Гръмотевичната буря, породила тези спрайтове, е била огромна – метеорологична система, обхващаща от равнината Ганг до южното подножие на Тибетското плато. Учените я класифицират като мезомащабен конвективен комплекс (MCC), покриващ повече от 200 000 квадратни километра – приблизително две Българии – с върховете на облаците, достигащи температури близо до -93°C. Тези изключително студени върхове на облаците образуват масивни въздушни колони, простиращи се нагоре към границите на космоса.

Изучаването на спрайтове представлява уникални предизвикателства, защото се случват толкова бързо и непредвидимо. Тъй като на оригиналните видеоклипове липсват точни времеви маркери, изследователите използват позициите на звездите и сателитите, видими на заден план, за да възстановят кога е записан всеки кадър. Чрез сравняване на ъгъла между сателитните пътеки и близките ярки звезди във видеоклиповете с компютърни модели на сателитни орбити, те определят времето на всяко наблюдение на спрайт с точност до по-малко от една секунда.

Тази астрономическа детективска работа им позволи да идентифицират родителските мълнии за 66 от 95-те спрайта, заснети във видеоклиповете. Почти всички тези родителски мълнии са с положителна полярност – по-рядко срещаният и по-мощен тип, който съставлява само около 10% от всички мълнии облак-земя по света.

Тези краткотрайни светещи форми, сега признати като явления (спрайтове), дължащи се на електрически разряди, са свързани с големи гръмотевични бури, наречени мезомащабни конвективни системи. Тези мигриращи бури, които често обхващат огромни територии през лятото, често съдържат области с активна конвекция, съседни на области с по-слаба стратифицирана конвекция. В регионите с активна конвекция преобладават наземни светкавици с отрицателна полярност, докато в стратификационните региони преобладават по-редки, но по-енергични светкавици с положителна полярност. По-голямата част от спрайтовете и елфите са инициирани от земни вълни с положителна полярност. Кредит: W. A. Lyons, R. A. Armstrong, E. A. Bering III, E. R. Williams, EOS, volume 81, page 373, 2000.

Редки призраци и атмосферни връзки

Сред най-интригуващите открития бяха редките "призрачни" емисии – зеленикави светкавици, наблюдавани след четири от спрайтовете. Тези "призраци" се появиха на височини от приблизително 73-86 километра, в горната дифузна област на предходния спрайт. Според изследователите това са първите наблюдения на "призраци", регистрирани в Азия, и вероятно най-ясните документирани примери за този феномен досега.

Атмосферните условия, които създават това огнище на спрайт, са изключителни. Гръмотевичната буря се образува, когато топъл, влажен въздух от Индийския океан се сблъска с по-хладен и сух въздух на по-високи височини. Измерванията с чен балон разкриват изключително високи показания, показващи сериозна атмосферна нестабилност. В комбинация с умерен вертикален градиент на вятъра и високо ниво на замръзване на 4,4 километра над морското равнище, тези условия създават основата за мощни, електрически активни бури.

Това изследване подобрява нашето разбиране за това как се свързват различните слоеве на земната атмосфера. Докато учените са проучвали обстойно връзките между земята и долната атмосфера и взаимодействията между горните слоеве на атмосферата и космоса, средната атмосфера – където се появяват спрайтове – остава донякъде мистериозна.

Мълнии и електрически разряди в горната атмосфера. Преходни светлинни събития. Кредит: W. A. Lyons, R. A. Armstrong, E. A. Bering III, E. R. Williams, EOS, volume 81, page 373, 2000.

Бъдещето на изследването на спрайтовете

Според новинарски съобщения от Индия, същата гръмотевична буря, която е причинила този грандиозен спрайтов спектакъл, е причинила и 33 смъртни случая и големи материални щети от градушка, силни ветрове и проливен дъжд. Този трагичен резултат демонстрира огромната енергия, съдържаща се в тези метеорологични системи, и подчертава защо по-доброто им разбиране има значение за подобряване на прогнозите и обществената безопасност.

Наблюдението на толкова много спрайтове от Тибетското плато предполага, че този издигнат регион може да служи като изключителна естествена лаборатория за изучаване на електрически явления в горните слоеве на атмосферата. Въпреки визуалното представление, спрайтовете остават сравнително слабо изучени в сравнение с конвенционалните светкавици и всяко ново наблюдение помага на учените да съберат заедно как функционира електрическата верига на Земята от земята до ръба на космоса.

Тъй като изменението на климата променя моделите на валежите и потенциално увеличава честотата и интензивността на силните гръмотевични бури в много региони, разбирането на явления като спрайтове става все по-актуално. Тези мимолетни червени проблясъци в небето – някога отхвърляни като халюцинации, докато първата научна снимка не бе направена през 1989 г. – имат много да ни научат за сложните електрически връзки между Земята и космоса.

Справка: Huang, H. L., G. P. Lu, A. An, D. Xu, Z. W. Cheng, Y. P. Wang, Y. Z. Chen, and X. Huang, 2025: Massive outbreak of red sprites in South Asia observed from the Tibetan Plateau. Adv. Atmos. Sci., https://doi.org/10.1007/s00376-024-4143-5

Източник: Must-See Video: Super-Rare ‘Red Lightning’ Above Tibet Accidentally Captured By Photographers, StudyFinds

Още по темата

14/12/2023

Земята

Зелените "призраци" в горната атмосфера на Земята се появяват при силни мълнии (видео)

04/12/2023

Земята

Астронавт засне рядък атмосферен феномен: червен спрайт (видео)

21/01/2021

Земята

Сини мълнии, елфи и червени спрайтове в стратосферата. Те могат да се видят само от МКС (видео)

04/05/2017

Космос

Заснеха редки "спрайтове" редом до Южното сияние