Red Sprites στην Ελλάδα – Ένα σπανιότατο φαινόμενο 21 Ιουνίου 2020

“Με εντυπωσιακό τρόπο ξεκίνησε η κακοκαιρία στην χώρα, αφού απο το απόγευμα και ως αργά τη νύχτα , ο ουρανός είχε πάρει φωτιά απο  Φθιώτιδα ώς Εύβοια (Βόρεια – Κεντρική). Φυσικά η ομάδα κυνήγησε το φαινόμενο και τα αποτελέσματα ήταν θετικότατα” , γράφει στην προσωπική του σελίδα στο Facebook ο κ. Δημήτρης Σαγιάκος . Και πως να μην είναι περήφανος, όταν η ομάδα του έκανε νέα καταγραφή Red Sprite κοιτάζοντας το βράδυ της Κυριακής 21 Ιουνίου 2020 και ώρα (23:00) τις καταιγίδες στην Βόρεια Εύβοια.

Το συγκεκριμένο γεγονός παρατηρήθηκε ζωντανά δια γυμνού οφθαλμού από τον Θανάση Παπαθανασίου που βρισκόταν στην Νότια Εύβοια και παρακολουθούσε την δραστηριότητα.

” Το sprite σαν γεγονός σχετίζεται άμεσα με τον κεραυνό που βλέπετε στο κάτω μέρος της φωτογραφίας (λόγω υψηλού iso έχει χαθεί λεπτομέρεια) , ο οποίος δημιούργησε την απαραίτητη διαφορά δυναμικού μεταξύ Ιονόσφαιρας και τροπόπαυσης για να δημιουργηθεί αυτός ο γίγαντας ψυχρού πλάσματος“ σημειώνει χαρακτηριστικά στην προσωπική του Ιστσελίδα και μας παραπέμπει για περισσότερα στο άρθρο του Χρήστου Ντουντουλάκη

Εξίσου καταπλκηκτική είναι και η παρακάτω φωτογραφία πάνω από ισχυρές καταιγίδες στις Βόρειες Σποράδες την Τρίτη 24/09/2019, τις ποίες κατέγραψε πάνω απο την Βοιωτία ο κύριος Τάσος Παλαμίδας .

Καταγραφή αυτού του σπάνιου φαινομένου είχαμε και πριν 4 περίπου χρόνια στην χώρα μας από τον κ. Δημήτρη Σαγιάκο και η λήψη είχε γίνει στο Κάτω Αλεποχώρι  στις 21 Σεπτεμβρίου 2015

Σημειώνεται οτι σε όλο τον κόσμο υπάρχουν πολλοί φωτογράφοι καταιγίδων αλλά κάποιοι κυνηγάνε το σπάνιο και πολύ δύσκολο να πετύχουν . Ενας τέτοιος είναι και ο φωτογράφος Paul M Smith που κυνηγάει σπάνια κόκκινα sprites  που εμφανίζονται πάνω από τα σύννεφα μιας καταιγίδας. . Δείτε τις καταπληκτικές του φωτογραφίες  παρακάτω

Η ΙΣΤΟΡΙΑ ΚΑΙ Ο ΤΡΟΠΟΣ ΔΗΜΙΟΥΡΓΙΑΣ ΤΩΝ RED SPRITES

Η ύπαρξη των sprites έχει αναφερθεί εδώ και πάνω από ένα αιώνα, αλλά μέχρι το 1989 δεν είχαν καταγραφεί σε φωτογραφική μηχανή  Το φαινόμενο που μοιάζει με ερυθρές μέδουσες προκαλείται από μεγάλες ηλεκτρικές εκκενώσεις .

Tα sprites είναι ψυχρά φαινόμενα πλάσματος που στερούνται τις θερμοκρασίες των θερμών διαύλων των τροπικών κεραυνών,  έτσι ώστε να μοιάζουν περισσότερο με εκκενώσεις φθοριζόντων σωλήνων,  παρά με τις εκκενώσεις κεραυνών.

Η παλαιότερη γνωστή αναφορά αυτών των παροδικών οπτικών φαινομένων που συμβαίνουν πάνω από τους κεραυνούς είναι του   Johann Georg Estor το 1730. Μια άλλη πρώιμη αναφορά έγινε από τους Toynbee και Mackenzie το 1886.  Ο βραβευμένος με Νόμπελ C. T. R. Wilson πρότεινε το 1925, θεωρητικά, ότι μπορούσε να προκληθεί βλάβη  στην ανώτερη ατμόσφαιρα και το 1956 παρατήρησε ο ίδιος αυτό το  φαινόμενο.. Αρχικά τεκμηριώθηκε φωτογραφικά στις 6 Ιουλίου 1989, όταν επιστήμονες από το πανεπιστήμιο της Μινεσότα, χρησιμοποιώντας μια βιντεοκάμερα χαμηλού φωτισμού, και πήραν κατά λάθος (1)  την πρώτη εικόνα αυτού του φαινομένου.

 Η παραπάνω καταγραφή έγινε από τον Διαστημικό σταθμό 

Η ΔΗΜΙΟΥΡΓΙΑ ΤΟΥΣ

 Πολύ σύντομα αναφέρω τους τρεις πιθανούς λόγους δημιουργίας των sprites.

1. Το ηλεκτροστατικό πεδίο  2. Διαφυγή Ηλεκτρονίων  3. Ηλεκτρομαγνητική παλμός (EMP) ( Ταυτίζεται με ένα σχετικό φαινόμενο που ονομάζεται Elves.  Το νέφος φορτίζεται πριν από την εκφόρτιση κεραυνού προκαλώντας ένα αρνητικό στρώμα θωράκισης

 

Το θετικό CG αφαιρεί θετικό φορτίο, αλλά το αρνητικό στρώμα θωράκισης παραμένει πολύ περισσότερο χρόνο .

Το αρνητικό στρώμα παραμένει μετά την εκφόρτιση, προκαλώντας πόλωση στην ατμόσφαιρα και ένα quasi  στατικό πεδίο Ε. Αυτό μπορεί να μοιάζει με ένα γιγαντιαίο παράλληλο πυκνωτή σαν πλάκα ,  όπως φαίνεται παραπάνω. Αυτό το ισχυρό πεδίο E προκαλεί ηλεκτρική εκκένωση που παράγει sprites.

ΔΙΑΦΥΓΗ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΩΝ

Τα ηλεκτρόνια υψηλής ενέργειας που παράγονται από τις κοσμικές ακτίνες επιταχύνονται από το ηλεκτρικό πεδίο. Μέσω συγκρούσεων, αυτά τα ηλεκτρόνια παράγουν ιόντα και νέα ηλεκτρόνια. Τα περισσότερα από αυτά τα νέα ηλεκτρόνια εξουδετερώνονται λόγω συγκρούσεων, αλλά μερικά επιταχύνονται από το ηλεκτρικό πεδίο επιτρέποντας τη διαφυγή. Έτσι κάτω από πεδίο 1MeV η ισχύς διακοπής μειώνεται με την αύξηση της ενέργειας των ηλεκτρονίων, και τα υψηλότερα ενεργειακά ηλεκτρόνια είναι ικανά να επιταχυνθούν παρά να εξισορροπήσουν.

Σε ένα επαρκώς ισχυρό ηλεκτρικό πεδίο, αυτά τα επιταχυνόμενα ηλεκτρόνια παράγουν ένα φαινόμενο χιονοστιβάδας που επιτρέπει τον αριθμό των ηλεκτρονίων να αναπτυχθούν εκθετικά, γνωστή ως φαινόμενο διάσπασης κατά τη διαφυγή. Η διέγερση σύγκρουσης με τα δευτερογενή ηλεκτρόνια παράγει οπτικές εκπομπές που θεωρούνται τα sprites (Bell et al., 1995: Roussel-Dupre and Gurevich, 1996. Yukhimuk et al., 1998)

O ΗΛΕΚΤΡΟΜΑΓΝΗΤΙΚΟΣ ΠΑΛΜΟΣ

Ο ηλεκτρομαγνητικός παλμός από τη διαδρομή επιστροφής μεγάλων κεραυνών προκαλεί ηλεκτρική διάσπαση της ατμόσφαιρας υψηλού υψομέτρου πάνω από την καταιγίδα (Rowland et al., 1995, Valdiva et al., 1997). Δεδομένου ότι το φορτίο μεταφέρεται πολύ γρήγορα (0,1ms) κατά τη διάρκεια της διαδρομής επιστροφής, ο EMP είναι φαινόμενο ακτινοβολίας και επαγωγικού πεδίου. Δεδομένου ότι οι sprites εμφανίζονται τουλάχιστον 5ms μετά την θετική CG και το EMP διαρκεί περίπου 1ms μετά το θετικό CG, το μοντέλο EMP φαίνεται να εξηγεί καλύτερα άλλα συναφή φαινόμενα γνωστά ως Elves που συμβαίνουν 0.35ms μετά την θετική CG.

Η ΦΩΤΙΑ ΤΟΥ ΑΓΙΟΥ ΕΛΜΟΥ Ή ΟΙ ΑΓΙΟΙ ΝΙΚΟΛΗΔΕΣ

Ανάλογο φαινόμενο με τα red Sprites αποτελεούν οι Άγιοι Νικόληδες , γνωστοί και ως φωτιές του Αγίου Έλμου, που είναι το καιρικό φαινόμενο το οποίο οφείλεται σε αποφόρτιση κορώνας που δημιουργεί φωτεινό πλάσμα από ένα αιχμηρό αντικείμενο κατά τη διάρκεια έντονου ηλεκτρικού πεδίου στην ατμόσφαιρα, όπως κατά τη διάρκεια μιας καταιγίδας ή μιας ηφαιστειακής έκρηξης. H φωτιά του Αγίου Έλμου είναι φωτεινή μπλε ή μοβ λάμψη, που εμφανίζεται σαν φωτιά σε ορισμένες περιπτώσεις, από ψηλές, αιχμηρές δομές όπως τα αλεξικέραυνα, τα κατάρτια, τα καμπαναριά και οι καμινάδες, και στα φτερά των αεροσκαφών.  Συχνά τη λάμψη συνοδεύει ένα χαρακτηριστικό σφύριγμα ή βουητό. Μερικές φορές συγχέεται με τις σφαιρικές αστραπές.

Η φωτιά του Αγίου Έλμου είναι μια μορφή της ύλης που ονομάζεται πλάσμα, το οποίο επίσης παράγεται στα αστέρια. Το ηλεκτρικό πεδίο γύρω από το εν λόγω αντικείμενο προκαλεί ιονισμό των μορίων του αέρα, παράγουν μια αμυδρή λάμψη, εύκολα ορατή σε συνθήκες χαμηλού φωτισμού. Περίπου 1.000 βολτ ανά εκατοστό επάγουν το φαινόμενο· ο αριθμός εξαρτάται σε μεγάλο βαθμό από την γεωμετρία του αντικειμένου. Αιχμηρά σημεία μειώνουν την απαιτούμενη τάση, επειδή τα ηλεκτρικά πεδία είναι πιο συγκεντρωμένα σε περιοχές υψηλής καμπυλότητας, έτσι ώστε οι εκκενώσεις είναι πιο έντονες στα άκρα αιχμηρών αντικειμένων.

Συνθήκες που μπορεί να δημιουργήσουν του άγιους Νικόληδες είναι παρόντες κατά τη διάρκεια της καταιγίδας, όταν η διαφορά τάσης μεταξύ των νεφών και το έδαφος κάτω είναι υψηλή. Τα μόρια του αέρα πυρακτώνονται λόγω των επιπτώσεων της εν λόγω τάσης, που παράγουν τις φωτιές του Αγίου Έλμου. Το άζωτο και το οξυγόνο στην ατμόσφαιρα της Γης προκαλούν τις λάμψεις να φθορίζουν με μπλε ή ιώδες φως, με μηχανισμό παρόμοιο με αυτό που προκαλεί τα φώτα νέον να λάμπουν.

Πηγές :

Rodger, C. J. (1999). “Red sprites, upward lightning, and VLF perturbations”. Reviews of Geophysics. 37 (3): 317–336. doi:10.1029/2001JA000283.
Toynbee, Henry (14 January 1886). “Meteorological phenomena (letter)”. Nature. 33 (846): 245. doi:10.1038/033245d0.
Walter A. Lyons and Michey D. Schmidt (2003). P1.39 The Discovery of Red Sprites as an Opportunity For Informal Science Education. American Meteorological Society. Retrieved on 2009-02-18.
Sentman, D.D.; Wescott, E. M.; Osborne, D. L.; Hampton, D. L.; Heavner, M. J. (1995). “Preliminary results from the Sprites94 aircraft campaign: 1. Red Sprites”. Geophys. Res. Lett. 22 (10): 1205–1208. Bibcode:1995GeoRL..22.1205S. doi:10.1029/95GL00583.
“Rare, Colorful Lightning Sprites Dance Over Hurricane Matthew”. National Geographic. October 3, 2016. Retrieved October 3, 2016.
Cite error: The named reference TCR was invoked but never defined (see the help page).
“Hurricane Matthew and the Day/Night Band”. Cooperative Institute for Meteorological Satellite Studies. University of Wisconsin–Madison. October 7, 2016. Retrieved November 3, 2016.
Kathy Berry (1994). Spectacular Color Flashes Recorded Above Electrical Storms. NASA. Retrieved on 2009-02-18.
Don Savage and Kathy Berry (1995). Sprites Confirmed Over Storms Outside U.S. For First Time. NASA. Retrieved on 2009-02-18.
“Rare Atmospheric Phenomenon Observed from Armagh”. Archived from the original on 2013-09-05. Retrieved 2013-08-21.
Boccippio, D. J.; Williams, ER; Heckman, SJ; Lyons, WA; Baker, IT; Boldi, R (August 1995). “Sprites, ELF Transients, and Positive Ground Strokes”. Science. 269 (5227): 1088–1091. Bibcode:1995Sci…269.1088B. doi:10.1126/science.269.5227.1088. PMID 17755531.
Lu, Gaopeng; Cummer, Steven A; Blakeslee, Richard J; Weiss, Stephanie; Beasley, William H (2012). “Lightning morphology and impulse charge moment change of high peak current negative strokes”. Journal of Geophysical Research: Atmospheres. 117 (D4): n/a. Bibcode:2012JGRD..117.4212L. CiteSeerX 10.1.1.308.9842. doi:10.1029/2011JD016890.
Stenbaek-Nielsen, H. C.; McHarg, M.G.; Kanmae, T.; Sentman, D.D. (June 6, 2007). “Observed emission rates in sprite streamer heads”. Geophys. Res. Lett. 34 (11): L11105. Bibcode:2007GeoRL..3411105S. doi:10.1029/2007GL029881. L11105.
Grønne, Jesper. “Første danske ‘red sprites’ fanget fra Silkeborg” Archived August 22, 2012, at the Wayback Machine Danish Meteorological Institute, 20 August 2012. Retrieved: 20 August 2012.
Rina Miyasato, Hiroshi Fukunishi, Yukihiro Takahashi, Michael J. Taylor, Hans. C. Stenbaek-Nielsen (2002). Characteristics of Lightning-induced Sprite Halos and Their Generation Mechanisms. Academic Society Home Village. Retrieved on 2009-02-18.[dead link]
Christopher Barrington Leigh (2000). Sprite halos. Archived 2008-09-17 at the Wayback Machine Stanford University. Retrieved on 2008-02-18.
Barrington-Leigh, C. P., U. S. Inan, and M. Stanley, “Identification of Sprites and Elves with Intensified Video and Broadband Array Photometry”, J. Geophys. Res. 106, No. 2, February, 2001.
Ohkubo, A.; Fukunishi, H.; Takahashi, Y.; Adachi, T. (2005). “VLF/ELF sferic evidence for in-cloud discharge activity producing sprites”. Geophysical Research Letters. 32 (4): L04812. Bibcode:2005GeoRL..32.4812O. doi:10.1029/2004GL021943. S2CID 53059204.
STRATOCAT (2009). “Data of the stratospheric balloon launched on 6/5/1989 from Columbia Scientific Balloon Facility, Palestine, Texas, US for Molecules observation made fluorescent with a Laser”. Retrieved 2009-02-18. Heidorn, K., Ph.D. Weather Elements: The Fire of St. Elmo. Retrieved on July 2, 2007.
«What causes the strange glow known as St. Elmo’s Fire? Is this phenomenon related to ball lightning?». Scientific American.
Λεξικό προσώπων της μυθολογίας Ψηφιακό Σχολείο
Eyers, Jonathan (2011). Don’t Shoot the Albatross!: Nautical Myths and Superstitions. A&C Black, London, UK. ISBN 978-1-4081-3131-2.