Красные молнии — не обычный разряд между облаком и землёй. Речь идёт о световых вспышках высоко над грозовыми ячейками, в разреженных слоях атмосферы. Их называют спрайтами. Они возникают после мощных положительных разрядов в грозе и длятся доли секунды. С земли человек долго не замечал их по простой причине: вспышка слабая, короткая и появляется над облаками, где взгляд обычно не ищет источник света.
Почему их стали видеть чаще
Главная причина связана не с резкой переменой природы гроза с наблюдением. Камеры стали чувствительнее, серийная съёмка — быстрее, а ночные видеорегистраторы, метеостанции и любительские сети наблюдения охватывают огромные территории. Раньше вспышка проходила незамеченной, теперь её ловят кадр за кадром. Картину дополняют спутники и наземные системы, которые фиксируют электрическую активность штормов почти без пауз.
Есть и вторая причина. Сильные грозы с высоким верхом облаков и мощными положительными разрядами попадают в поле зрения приборов заметнее, чем прежде. Когда штормы проходят над открытой местностью или морем, над облаками меньше паразитной засветки, и красные вспышки видны лучше. Наблюдаемость растёт вместе с плотностью измерений.
Что происходит над грозой
Спрайт рождается не в облаке, а выше него, в мезосфере (слой атмосферы на большой высоте). После крупного разряда электрическое поле на короткое время перестраивается и запускает свечение разреженного газа. Красный цвет связан с излучением молекул азота. Форма вспышки бывает разной: столбы, ветви, медузы. Вид зависит от структуры поля, высоты и состояния воздуха.
На частоту регистрациистраций влияет и атмосфера у поверхности. Если внизу прозрачный воздух, меньше дымки, пыли и облачной завесы, камеры получают более чистую картину. При городской засветке заметить спрайт трудно, зато в горах, степи или над морем шансы выше. Поэтому карты наблюдений отражают не только физику грозно и условия съёмки.
Есть ли реальный рост
Полностью сводить дело к технике нельзя. Потепление усиливает влагосодержание воздуха и подпитывает конвекцию — вертикальный перенос тёплого воздуха вверх. На этом фоне в ряде регионов возрастает доля мощных грозовых комплексов. Если растёт число штормов с сильными положительными разрядами, среда для спрайтов возникает чаще. Но прямая связь между глобальным климатом и каждым всплеском наблюдений пока описывается осторожно: сеть измерений менялась слишком быстро, а длинные однородные ряды данных собрать трудно.
Поэтому корректнее говорить не о внезапном нашествии красных молний, а о сочетании двух процессов. Первый — люди и приборы стали видеть атмосферу намного лучше. Второй — часть штормов действительно набирает силу и электрическую мощность. Когда оба фактора совпадают, сообщений о красных вспышках становится больше.
Почему тема важна для науки
Для исследователей спрайты — не зрелищная экзотика, а источник данных о связи грозы с верхними слоями атмосферы. По ним оценивают перенос энергии, структуру электрического поля и поведение азота в разреженном воздухе. Наблюдения помогают уточнять модели штормов и работу глобальной электрической цепи Земли. Чем плотнее сеть камер и датчиков, тем точнее картина.
По этой причине новостей о красотеных молниях стало больше. Мы не внезапно попали в новую физическую реальность. Мы научились замечать короткие сигналы, которые долго проходили над грозами почти незамеченными.