Учёные раскрыли секреты мощных молний внутри облаков

Автор: Unsplash/CC0 Public Domain

Исследователи из Национальной лаборатории Лос-Аламоса обнаружили, что разница в мощности между двумя высокочастотными радиоимпульсами молнии тесно связана с её высотой в облаке. Это открытие проливает свет на механизмы излучения энергии молниями и даёт новое понимание процессов возникновения особенно мощных внутриоблачных разрядов.

Для этого учёные использовали машинное обучение, чтобы собрать крупнейший в истории набор данных о трансионосферных парных импульсах (TIPPs) — высокочастотных радиосигналах, генерируемых молниями. Более 76 000 TIPPs были зафиксированы специальным радиочастотным датчиком, разработанным в Лос-Аламосе и установленным на геостационарном спутнике. Эти данные сопоставлялись с наблюдениями молний с земли. Около 95% зарегистрированных разрядов оказались TIPPs, а остальные — классическими облачно-земными молниями.

«Мы давно знали, что первый импульс TIPP возникает, когда сигнал от молнии напрямую достигает спутника, проходя через ионосферу, а второй импульс — это отражённый от поверхности Земли сигнал», — пояснила Эрин Лэй, ведущий автор исследования, опубликованного в «Journal of Geophysical Research: Atmospheres».

Исследование также подтвердило, что TIPPs являются «космической подписью» компактных внутриоблачных разрядов — особо быстрых и коротких процессов в облаках.

Новая база данных из 76 000 TIPPs может повысить точность глобальных карт молний (GLM), используемых на спутниках GOES-R Национального управления океанических и атмосферных исследований (NOAA). Эти данные помогают учёным оценивать высоту облаков и отслеживать изменения в конвективных процессах.

Интересный факт: средняя молния длится всего 0,2 секунды, но при этом может нагревать воздух вокруг себя до температуры в 5 раз выше, чем на поверхности Солнца (около 30 000°C).

Дополнительная информация: N. A. Pailoor et al, Statistical Analysis of Trans‐Ionospheric Pulse Pairs and Inferences on Their Characteristics, Journal of Geophysical Research: Atmospheres (2025). DOI: 10.1029/2025JD043403

Источник: Los Alamos National Laboratory