తుఫానుల సమయంలో చెట్ల నుంచి వచ్చే విద్యుత్ ప్రకాశాలను పరిశోధకులు నమోదు చేశారు

తుఫాను వెంటాడిన ప్రయోగం అడవిలో వెలుగు చూపింది

పెన్ స్టేట్ పరిశోధకులు ఒక ఉరుములతో కూడిన తుఫాను సమయంలో చెట్ల శిఖరాల నుంచి వచ్చే మందమైన విద్యుత్ ప్రకాశాలను నమోదు చేశారు, దీని ద్వారా శాస్త్రవేత్తలు 70 ఏళ్లకు పైగా అనుమానిస్తున్న సహజ ఘటనను నేరుగా చూశారు. Science Daily, Penn State మూల పదార్థం ఆధారంగా నివేదించిన ఈ ఘటనలో కరోనా డిశ్చార్జ్‌లు ఉన్నాయి: తుఫాను ప్రేరేపిత విద్యుత్ క్షేత్ర చర్య సమయంలో ఆకు చివరల్లో ఏర్పడే చిన్న విద్యుత్ విస్ఫోటనాలు.

ఆ బృందపు ఫీల్డ్ క్యాంపెయిన్ 2024 జూన్‌లో, పైకప్పు నుంచి విస్తరించే కస్టమ్ టెలిస్కోపిక్ వాతావరణ పరికరంతో సవరించిన 2013 Toyota Sienna లో ప్రారంభమైంది. ల్యాబ్ సెట్టింగుల్లో కనిపించే కరోనా డిశ్చార్జ్‌లు సహజంగా అడవుల్లో కూడా జరుగుతాయా అని పరీక్షించేందుకు సరిపడా బలమైన ఉరుము తుఫానుల కోసం వారు తూర్పు తీరాన్ని అన్వేషించారు.

కరోనా డిశ్చార్జ్ అంటే ఏమిటి

ఒక పదునైన వస్తువు చుట్టూ ఉన్న బలమైన విద్యుత్ క్షేత్రం సమీప గాలిని అయానీకరించినప్పుడు కరోనా డిశ్చార్జ్ ఏర్పడుతుంది. చెట్ల సందర్భంలో, ఆకు చివర్లు మరియు కొమ్మల నిర్మాణాలు చిన్న విద్యుత్ స్పృహలు ఏర్పడే స్థలాలుగా మారవచ్చు. ఈ ప్రకాశం చాలా సూక్ష్మంగా ఉంటుంది మరియు అది అల్ట్రావయొలెట్ పరిధిలో కనిపిస్తుంది, అందువల్ల తుఫాను ఆకాశం కింద నిలబడి ఉన్నప్పుడు మనుషులు సాధారణంగా దీన్ని చూడరు.

ల్యాబ్ సెట్టింగుల్లో ఈ రకమైన ప్రకాశాలను గమనించడం సులభం, ఎందుకంటే కాంతి స్థాయిలను కట్టుదిట్టంగా నియంత్రించవచ్చు. Penn State నివేదిక ప్రకారం, కరోనాeలను దాదాపు చీకటి వాతావరణ మరియు వాయుమండల శాస్త్ర ప్రయోగశాలలో చాలా సులభంగా చూడవచ్చు. బయట, సహజ కాంతి మరియు తుఫాను పరిస్థితులు వాటిని గుర్తించడం మరింత కష్టం చేస్తాయి.

ఇంతకాలం ఎందుకు పట్టింది

తుఫానుల సమయంలో అడవులు కరోనా డిశ్చార్జ్‌లను ఉత్పత్తి చేయవచ్చనే భావన దశాబ్దాలుగా చర్చలో ఉంది, కానీ ఫీల్డ్ నిర్ధారణ మాత్రం దొరకలేదు. ఉరుము తుఫానులు పరిశోధనకు కష్టమైన వేదికలు. అవి కదులుతాయి, మారుతాయి, చెదరిపోతాయి, మరియు భద్రతా పరిమితులను సృష్టిస్తాయి. పెన్ స్టేట్ బృందం మొదట ఫ్లోరిడాను లక్ష్యంగా పెట్టుకుంది, ఎందుకంటే అక్కడ వేసవి ఉరుము తుఫానులు తరచుగా వస్తాయి; కానీ వాతావరణం సహకరించలేదు. మూడు వారాల పాటు పరిశోధకులు చిన్నకాలం మాత్రమే ఉండే తుఫానులను వెంబడించారు, అవి ఉపయోగపడే డేటా సేకరించకముందే ముగిసిపోయాయి.

బృందం పెన్సిల్వేనియాకు తిరిగి వస్తుండగా మలుపు వచ్చింది. నార్త్ కరోలైనాలో పరిస్థితులు మారాయి, అక్కడ పెద్ద తుఫానులు పరిశోధకులకు అవసరమైన అవకాశాన్ని ఇచ్చాయి. ఫలితంగా లభించిన పరిశీలన, అందించిన మూల పాఠ్యంలో వివరించినట్లుగా, చెట్టు శిఖరాల నుంచి సహజ కరోనా డిశ్చార్జ్‌లకు మొదటి ప్రత్యక్ష నిర్ధారణగా నిలిచింది.

వాతావరణ పరంగా ప్రాముఖ్యత

ఈ కనుగొనుగుడు వెలుగుతున్న చెట్ల దృశ్య వైశిష్ట్యానికంటే ఎక్కువగా ప్రాముఖ్యాన్ని కలిగి ఉండొచ్చు. Science Daily సారాంశం ప్రకారం, ఈ విద్యుత్ విస్ఫోటనాలు కాలుష్యాలను విచ్ఛిన్నం చేసి గాలిని శుభ్రం చేయడంలో సహాయపడవచ్చు. ఈ అవకాశము ఈ కనుగొనుగుడును తుఫాను భౌతికశాస్త్రంతో మాత్రమే కాకుండా, వాతావరణ రసాయన శాస్త్రంతో కూడా అనుసంధానిస్తుంది.

విద్యుత్ చర్య సమయంలో ప్రతిక్రియాశీల రసాయన పదార్థాలు ఏర్పడవచ్చు. తుఫానుల సమయంలో అడవులంతా కరోనా డిశ్చార్జ్ విస్తృతంగా జరిగితే, అది ఉపరితలానికి దగ్గర ఉన్న గాలి రసాయనంలో ఇప్పటివరకు తక్కువగా అంచనా వేసిన ప్రక్రియ కావచ్చు. అందించిన పాఠ్యం ఆ ప్రభావం ఎంత పెద్దదిగా ఉంటుందో లెక్కించలేదు, కాబట్టి అడవులు తుఫాను సమయంలో ప్రధాన గాలి శుద్ధికర్తలు అని చెప్పడం ముందస్తు అవుతుంది. కానీ ఈ పరిశీలన, ల్యాబ్ సిద్ధాంతం కాకుండా నిజమైన సహజ ప్రక్రియను కొలవడానికి పరిశోధకులకు అవకాశం ఇస్తుంది.

కొత్త కొలత సమస్య

ఇప్పుడు ఈ ఘటనను గమనించిన తర్వాత, తదుపరి సవాలు దాని పరిమాణాన్ని అంచనా వేయడం. ఈ డిశ్చార్జ్‌లు ఎంత తరచుగా జరుగుతాయి, ఏ చెట్టు జాతులు మరియు canopy నిర్మాణాలు వాటిని సులభంగా ఉత్పత్తి చేస్తాయి, ఏ తుఫాను పరిస్థితులు వాటిని ప్రేరేపిస్తాయి, మరియు వాటి రసాయన ప్రభావాలు పెద్ద ప్రాంతాల్లో అర్థవంతంగా ఉన్నాయా అనే విషయాలను శాస్త్రవేత్తలు నిర్ణయించాలి. ఫీల్డ్ కొలతలు corona-సంబంధిత రసాయనాన్ని మెరుపు, వర్షం, గాలి, నేపథ్య కాలుష్యం నుంచి వేరు చేయాలి.

పరికరాల సమస్య తేలికైనది కాదు. పరిశోధకులు ప్రకాశవంతమైన, చలించేవి, విద్యుత్ పరంగా క్రియాశీల వాతావరణాలలో మబ్బుగా ఉండే అల్ట్రావయొలెట్ సంకేతాలను పట్టుకోవాలి. అందుకే బృందం storm-chasing సెటప్ ముఖ్యమైనది. స్థిర కేంద్రాలు మిస్ చేయగల ఘటనలను మొబైల్, లక్ష్యిత పరిశీలన వెలికితీయగలదని ఇది సూచిస్తుంది.

ఈ కనుగొనుగుడు ఎందుకు ప్రత్యేకం

పరిచిత వాతావరణాల్లో కూడా మౌలిక భౌతిక ప్రక్రియలు దాగి ఉండవచ్చని ఈ ఫలితం గుర్తుచేస్తుంది. తుఫానుల సమయంలో అడవులు సాధారణమే, కానీ ఆకు చివర్ల వద్ద ఉన్న విద్యుత్ ప్రవర్తనను నియంత్రిత ప్రయోగాల బయట నిర్ధారించడం కష్టం. ప్రకృతిలో ఈ ప్రకాశాలను నమోదు చేయడం ద్వారా, పెన్ స్టేట్ పరిశోధకులు దీర్ఘకాల అనుమానాన్ని గమనించగల వాతావరణ ప్రక్రియగా మార్చారు.

ఈ కనుగొనుగుడు అడవులు వాతావరణంతో ఎలా పరస్పర చర్య చేస్తాయో అనే దానికి కొత్త పొరను కూడా జోడిస్తుంది. చెట్లు వాయువులను మార్పిడి చేస్తాయి, సేంద్రియ సమ్మేళనాలను విడుదల చేస్తాయి, వర్షాన్ని అడ్డుకుంటాయి, గాలిని ఆకృతీకరిస్తాయి, స్థానిక వాతావరణాన్ని ప్రభావితం చేస్తాయి. కరోనా డిశ్చార్జ్, తుఫాను సమయంలోని విద్యుత్ రసాయనంలో అవి నేరుగా పాల్గొనవచ్చని సూచిస్తోంది. అందువల్ల తుఫానుల కింద అడవులు నిశ్చల దృశ్యం మాత్రమే కాదు. అవి తుఫాను వాతావరణంలో భాగమే.

ఈ వ్యాసం Science Daily నివేదికపై ఆధారపడింది. మూల వ్యాసం చదవండి.