Scheur! Blikseminslagen zijn helder en luid - gewelddadig genoeg om je botten te schudden en de lucht te verlichten. Nutsvoorzieningen, een nieuwe studie onder leiding van de University of Colorado Boulder suggereert dat deze krachtige gebeurtenissen ook de chemie van de atmosfeer van de aarde kunnen veranderen, zelfs de allerbelangrijkste ozonlaag van de aarde aantasten.

De resultaten, gepubliceerd in de Journal of Geophysical Research:Atmosferen , nieuw licht werpen op wat het betekent om te leven op een planeet die bol staat van de bliksem.

"Je hebt ongeveer 1, 800 actieve onweersbuien over de hele wereld op elk moment, genereert ongeveer 50 flitsen per seconde, " zei Robert Marshall, een co-auteur van de nieuwe studie en assistent-professor in het Ann en HJ Smead Department of Aerospace Engineering Sciences.

Al dat flitsen kan een grotere impact hebben op de atmosfeer dan wetenschappers ooit dachten, hij zei.

Het onderzoek hangt af van een gecompliceerd fenomeen dat bliksem-geïnduceerde elektronenprecipitatie wordt genoemd. of LEP. Telkens als de bliksem inslaat, Marshall legde uit, de bout schiet een puls van elektromagnetische energie af die zich helemaal rond de aarde en de ruimte kan verspreiden. Daar, die energie interageert met de stralingsgordels die onze planeet omringen, rammelend een deel van de elektronen die erin vastzitten, en die vervolgens terug naar de aarde regenen.

Stel je het voor als het schudden van een boomtak om natte sneeuw weg te kloppen.

In hun nieuwe studie hij en zijn collega's volgden de neerslag van drie onweersbuien in het afgelopen decennium die zich uitstrekten van Nebraska tot het Caribisch gebied. Op basis van hun berekeningen deze individuele stormen hebben mogelijk een chemische kettingreactie in de atmosfeer in gang gezet waardoor de ozonlaag op bepaalde locaties met maar liefst 5% is gekrompen - een verlies dat mogelijk tot 12 uur aanhield.

Mensen hebben lange tijd met bliksem geleefd, dus die fluctuaties in ozon vormen waarschijnlijk geen bedreiging voor de veiligheid van mensen. Maar, Marshall zei, de bevindingen van het team wijzen erop dat - wanneer verspreid over tientallen stormen die allemaal tegelijk plaatsvinden - bliksem een ​​verrassend grote invloed kan hebben op wat er in de lucht boven ons hoofd gebeurt. De onderzoekers hopen te bestuderen hoe groot die wereldwijde invloed de volgende is.

"Een enkele blikseminslag heeft een kleine impact op de atmosfeer, "Zei Marshall. "Maar meer dan duizenden blikseminslagen, het kan veel belangrijker zijn. We weten het nog niet."

Blikseminslag

Het kan ook iets zijn om te zien. In oktober 2015 bijvoorbeeld, Orkaan Patricia kwam aan land in Texas en Mexico. De storm bracht wat regen en overstromingen naar de regio - om nog maar te zwijgen van meer dan 33, 000 blikseminslagen in een tijdspanne van slechts twee en een half uur.

In hun laatste onderzoek Marshall en zijn collega's gebruikten gedetailleerde computersimulaties om te volgen wat er in de atmosfeer gebeurde na die wilde gebeurtenis - plus een soortgelijke storm in het Caribisch gebied in mei 2017 en een meer dan deed de lucht boven Nebraska in augustus 2013.

"Deze stormen zorgen ervoor dat elektronen uit de stralingsgordels worden verwijderd, Marshall zei. "Het dumpt energie in de atmosfeer, en we vragen wat die energie-input doet met de atmosfeer?"

Dit is wat er gebeurde:naarmate de stormen vorderden, de elektronenenergie die naar de aarde regende begon te reageren met gassen hoog in de atmosfeer van de aarde, ongeveer 30 tot 70 mijl boven het oppervlak. Concentraties van bepaalde moleculen in de lucht, waaronder waterstofoxiden en stikstofoxiden, schoot bijna in één keer op. Stikstofoxiden, bijvoorbeeld, met maar liefst 150% gestegen.

Zelfstandig, deze gassen kunnen niet veel kwaad. Maar, Marshall zei, ze kunnen dieper in de atmosfeer vermengen, uiteindelijk de ozonlaag bereiken - een belangrijke grens die minder dan 20 mijl boven de grond ligt en helpt om het leven te beschermen tegen de straling van de zon.

"De toename van stikstofoxiden kan 24 uur of langer duren, en die gassen zullen langzaam in hoogte dalen waar ze ozon kunnen vernietigen, ' zei Marshall.

Het team verwacht niet dat de vernietiging zich ver van het gebied net boven de storm zal verspreiden, het creëren van een kortstondige dunne vlek in de ozonlaag. Maar het verlies aan ozon is vergelijkbaar met wat wetenschappers hebben waargenomen tijdens andere grote atmosferische storingen, inclusief de aurorae, of Noorderlicht, die de lucht doen gloeien op hoge breedtegraden.

Vooruit gaan, Marshall en zijn collega's zijn van plan die donkere en stormachtige nachten in de gaten te houden.

"In dit onderzoek, we kijken naar het effect van individuele stormen, " zei hij. "De volgende stap is om te zeggen wat de globale, cumulatief effect van verlichting op de bovenste atmosfeer."