Vörös lidércek – káprázatos jelenségek a viharfelhők fölött

Barta VeronikaELTE-TTK, Csillagász (2009)

MTA - GGKI

Atomoktól csillagokig előadássorozat Bp., 2011 03. 10.

A felsőlégkör - Optikai jelenségek

A felsőlégköri elektro-optikai emissziók hivatalos felfedezése - 1989

John Randolph Winckler (1916-2001)

Joch R. Winckler, Robert Franz és Robert Nemzekkamera tesztelése auróra megfigyelése céljából

Az első hiteles felvétel

Ismert (2005) felsőlégköri elektromos jelenségek,amelyeket zivatarok idéznek elő

Töltések eloszlásaa zivatarfelhőben

Viharfelhő Új-Mexikó felett. (Krehbiel, 1986)

Ismert (2005) felsőlégköri elektromos jelenségek,amelyeket zivatarok idéznek elő

TÖRPE TÜNDÉRKÉK

d ~ 200 m, L ~ 1 km, T ~ 33 – 136 ms d ~ 100 m, T < 16 ms

Ismert (2005) felsőlégköri elektromos jelenségek,amelyeket zivatarok idéznek elő

KÉK NYALÁBOK

T < 0,2 s, v ~ 25 – 150 km/s

4 képkockán látható (80ms)Legközelebbi villámok:

+? 22:11:02.737 UTC, Imax 8.5 kA, -7580ms +CG 22:11:10.518 UTC, Imax 12.5 kA, +201ms -CF 22:11:10.519 UTC, Imax -6.5 kA, +202ms

Kis kék Nyaláb Sopronból fényképezve Lengyelország fölött

(2007.07.20. 22:11:10.317 UTC)

H

CZ

PL

Kis Kék Nyaláb

Ismert (2005) felsőlégköri elektromos jelenségek,amelyeket zivatarok idéznek elő

Óriás Nyaláb

Óriás Nyaláb

2009. 12. 12. 23:36 UTC

Ismert (2005) felsőlégköri elektromos jelenségek,amelyeket zivatarok idéznek elő

Emissions of Light and Very Low Frequency Perturbations From Electromagnetic Pulse Sources

Gyűrűlidérc

ELVES

ELVE

EuroSprite Team 2007

Ismert (2005) felsőlégköri elektromos jelenségek,amelyeket zivatarok idéznek elő

1 képkockán látható (20ms)

Kiváltó villám :

+CG 23:09:20.102 UTC

Csúcsáram: +132.3 kA

Lidércudvar lidérccel Sopronból fényképezve

Németország fölött (2007.07.21. 23:09:20.113 UTC)

HA

CZ

D

Ismert (2005) felsőlégköri elektromos jelenségek,amelyeket zivatarok idéznek elő

Vörös Lidércek

2010. 08. 08.

~ 100 km

Landy - Gyebnár Mónika felvétele

A vörös lidérc alul kék

Vörös Lidércek

Vörös Lidércek

Vörös lidércek anatómiája – finomszálas szerkezet

Ismert (2005) felsőlégköri elektromos jelenségek,amelyeket zivatarok idéznek elő

TROLL Walter Lyons hozzájárulásávalTransient Red Optical Luminous Lineament

STARTER

GNOME

PALM TREE

Ismert (2005) felsőlégköri elektromos jelenségek,amelyeket zivatarok idéznek elő

Ismert (2005) felsőlégköri elektromos jelenségek,amelyeket zivatarok idéznek elő

C.T.R. Wilson(1869-1959)

A felső atmoszféra elektromos terének forrása a globális zivatartevékenység.

A légköri elektromos áramkör

IONOSZFÉRA

FÖLD

IONOSZFÉRA

EuroSprite 2007

A vörös lidércek és lidérc udvarok kialakulásához szükséges elektromos környezet

A töltések magassága

Éjszakai ionoszféra alja

ELEKTROMOS TÉR [V/m]

MA

GA

SS

ÁG

[km

]C.T.R. Wilson, 1925.

Légköri kisülés kritikus térerőssége

A vörös lidércek zenéje (felgyorsított infrahangok)

NCK állomás (47.6N,16.7E) Magyarországon található a történelmi Nagycenk falucska mellett. A megfigyelőrendszer a Széchenyi István Geofizikai Obszervatórium része és a MTA Geodéziai és Geofizikai Kutatóintézetéhez tartozik.• Megfigyelt térkomponensek : HNS, HEW and EZ

• Frekvenciatartomány: 5 – 30 Hz• Mintavételi frekvencia: 513.8 Hz• Rendszeridő: automatikusan szinkronizálva az UTC-hoz

(GPS pontosság).

HNS

HEW

EZ

A Nagycenk / Fertőboz melletti ELF mérőállomás

GPS óra

Gömbantenna (Ez mérése)

Indukciós szondák (H )

HEW

HNS

EZ

NCK

GGKISOPRON

HNS térkomponens

HEW térkomponens

EZ térkomponens

tranziens

ELF

Polaritása

Árammomentum spektrum (=> becslés a töltésmomentumra)

A forrásvillám tranziens-ből levezethető paramé-terei:

Földrajzi helyzete (a forrás iránya és a forrás-észlelő távolság)

A forrásvillám közvetett megfigyelése

A forrásvillám közvetett megfigyelése

Megfigyelések Sopronból – Az észlelőrendszer

2007: júl.-aug. 100 esemény2008: 4 hónap júl.-okt.

76 lidérc, 3 haloRendszer:

Watec 902H2 Ultimate kameraComputar 8mm F08 aszférikus lencseKIWI OSD GPS Conceptronic Home Video Creator USB 2.0 digitalizáló berendezésUFO Capture szoftver

Megfigyelések Sopronból - MódszerAz aktív zivatargócok helyzetét a LINET villámfigyelő hálózat segítségével követtük.

LINET állomások

Mért villámparaméterek:

- Koordináták

- IC / CG megkülönböztetés

- Felhővillámok magassága

- Polaritás

- Kisülési áram csúcsértéke

LINET állomások

Mért villámparaméterek:

- Koordináták

- IC / CG megkülönböztetés

- Felhővillámok magassága

- Polaritás

- Kisülési áram csúcsértéke

Egyszerre 1 órányi aktivitás látható, 10 perces felbontással

10 percenként frissítve

Az aktív zivatargócok helyzetét a LINET villámfigyelő hálózat segítségével követtük

Megfigyelések Sopronból2007. július 20. – augusztus 14.: 6 éjszaka, több mint 100 esemény

Júlis 20. : 6

Július 21. : 61

Július 23. : 1

Július 30. : 22

Augusztus 02. : 1

Augusztus 10. : 10

Főleg vörös lidércek és lidérc udvarok és egy kék nyaláb.

Megfigyelések Sopronból2008: 11 éjszaka, 76 lidérc, 3 lidércudvar

Megfigyelések SopronbólDátum Események száma Dátum Események száma

2007.07.20 6 2008.09.03 5

2007.07.21 65 2008.09.11 4

2007.07.23 1 2008.10.30 3

2007.07.30 25 2009.05.20 2

2007.08.02 1 2009.06.10 147

2007.08.10 10 2009.06.11 32

2008.07.11 24 2009.06.29 12

2008.07.12 2 2009.06.30 3

2008.07.18 1 2009.07.06 10

2008.08.02 7 2009.07.14 11

2008.08.07 25 2009.07.17 7

2008.08.16 5 2009.08.02 52

2008.08.22 1 2009.08.11 1

2008.08.31 2 2009.08.17 1

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 280

20

40

60

80

100

120

140

160

Megfigyelések Sopronból - Típusok

7 eltérő típus

Megfigyelések Sopronból - Számosság

Megfigyelések Sopronból - Számosság

Megfigyelések Sopronból - Élettartam

Megfigyelések Sopronból - Élettartam

Megfigyelések Sopronból - Élettartam

Megfigyelések Sopronból - Dinamika

Dinamikusság

Alakváltó lidércek Magyarország fölött:Fából => Répa alak (2007.08.10. 20:48:18.687 UTC)

5 képkockán látható (100ms)

Kiváltó villám : +CG at 20:48:18.681 UTC

Csúcsáram: +23.4 kA

H

1+2 képkockán látható (20+40ms)Kiváltó villám : +CG at 23:09:25.401 UTCCsúcsáram: +131.8 kA

Táncoló 23:09:25.576 UTC-kor6 képkockán látható (120ms)Kiváltó villám : +CG at 23:09:25.566 UTCCsúcsáram: +76.1 kA

Táncoló lidércek Románia fölött:Lidérc udvar + oszlop + tánc (2007.07.30. 23:09:25.406 UTC)

H

RO

Megfigyelések Sopronból - Konfiguráció

Modra Observatory (AGO),Comenius University, Slovakia

Egyidejű megfigyelések Sopronból és Szlovákiából

GGKI, Sopron

Pontosabb helymeghatározásháromszög-eléssel

GGKI

AGO

Oszlopos és gondoló-csontos vörös lidércek.2007. August 10.21:51:03.753 UTC

A szín a forrásvillám és a lidérc megjelenésének (0s) az időkülönbségére utal

A különböző típusú lidércek magassága

oszlop répa gondolócsont egyéb

Az események szülővillámtól való távolsága

Néhány kérdés, amire még nem tudjuk a választ:

• A különböző alakzatok kialakulására számos modellt állítottak már fel, de nem tudjuk, milyen körülmények szükségesek ahhoz, hogy egy adott forma jelenjen meg.

• Nem minden villámkisülés velejárója egy lidérc. Hiányoznak a lidérceket keltő villámokat egyértelműen meghatározó paraméterek.

• Nem ismerjük a lidércek szerepét a globális légköri áramkörben.

• Hézagos ismereteink vannak arra vonatkozóan, hogy mekkora energia és töltés halad át a lidércek testén.

• Egyelőre nem tudjuk, hogy mekkora hatása van a lidérceknek a felsőlégkör kémiai összetételére.

• stb!!…

Köszönöm a figyelmet!