Исследователи из Лос-Аламосской национальной лаборатории обнаружили, что разница в силе между двумя высокочастотными радиоимпульсами в молнии тесно связана с высотой молнии в облаке. Это открытие помогает понять, как распределяется мощность в молниях.
Для этого вывода команда из Лос-Аламоса использовала машинное обучение, чтобы собрать самый большой в истории набор данных о парах транс-ионосферных импульсов (TIPPs) — высокочастотных радиосигналов, генерируемых молнией. Более 76 000 TIPPs были зафиксированы радиочастотным датчиком, разработанным Лос-Аламосом, на спутнике на геостационарной орбите, и сопоставлены с молниями, наблюдаемыми с земли (примерно 95% событий, обнаруженных радиочастотными датчиками, — это TIPPs, а остальные — разряды молний облако-земля).
«Мы давно знаем, что первый импульс TIPP вызван сигналом от молнии, который напрямую достигает спутника после прохождения через ионосферу, а второй импульс вызван сигналом, отражающимся от поверхности Земли и затем достигающим спутника», — сказала Эрин Лэй, научный сотрудник Лос-Аламоса и ведущий автор исследования, опубликованного в Journal of Geophysical Research: Atmospheres.
«Иногда второй импульс сильнее первого, но мы не знали почему. Это исследование показало нам, что разница обусловлена высотой молнии в облаке и углом возвышения по отношению к спутнику», — добавила она.
Исследование также предоставило дополнительные доказательства того, что TIPPs являются космическим признаком компактных внутриоблачных разрядов — особенно быстрого и короткого процесса внутриоблачной молнии.
Новая большая база данных из 76 000 TIPPs также может повысить точность данных глобального картографа молний (GLM). Инструменты GLM на спутниках GOES-R Национального управления океанических и атмосферных исследований (NOAA) вместе с совмещённым усовершенствованным базовым формирователем изображений позволяют исследователям оценить высоту облаков, по словам Лэй.
«Наши измерения могут привести к ещё более точным измерениям во времени высоты конвективных областей облаков, что, в свою очередь, поможет им проверить свои данные, — сказала Лэй. — Это может сказать им, например, что, когда они наблюдают быстрое изменение высоты TIPPs, конвекция шторма может быстро меняться».
Предоставлено Лос-Аламосской национальной лабораторией.