Doğanın en yoğun gözlüklerinden biri, bazı yemek masalarını süsleyen aynı şey olan mütevazi deniz tuzu ile evcilleştirilebilir. Araştırmacılar yakın zamanda, tuzlu deniz spreyi varlığında yıldırım sıklığının yüzde 90’a kadar azaldığını buldular. Ekip, elektrik alanlarının bulutların içinde nasıl oluştuğuna bağlı olarak mantıklı olduğunu öne sürüyor. Nature Communications dergisinde bu ay bildirilen bu yeni sonuçlar, gök gürültülü fırtınaların neden okyanusta karadan çok daha az sıklıkla meydana geldiğini açıklamaya yardımcı oluyor.
Haydut dalgalardan yüzen enkaza kadar, denizcilerin endişelenecek çok şeyi var. Ancak en azından yıldırım çarpması genellikle listeye girmez: Kıtalar üzerinde kaydedilen yıldırımlarla karşılaştırıldığında, denizde meydana gelen yıldırımların sadece onda biri kadardır. Neden tam olarak uzun zamandır bir sır olarak kaldı. Berkeley’deki California Üniversitesi’nde fizikçi olan David Romps, araştırmaya dahil olmayan, bunun bizim anlayışımızda “göze çarpan bir eksiklik” olduğunu söyledi.
Bu bilmeceyi ortaya çıkarmak için, Kudüs İbrani Üniversitesi’nde atmosfer bilimcisi olan Zengxin Pan ve meslektaşları, 75.000’den fazla yıldırım fırtınasından veri çıkardılar. Araştırmacılar, yıldırımın radyo frekanslı gözlemlerinin küresel bir deposu olan World Wide Lightning Location Network’teki gözlemleri, bulut özellikleri, yağış ve havadaki küçük aerosol parçacıklarının uydu tabanlı ölçümleriyle birleştirdi. Aynı zamanda Kudüs İbrani Üniversitesi’nde bir atmosfer bilimcisi olan çalışmanın ortak yazarı Daniel Rosenfeld, amacın, şimşeklerin doğum yerleri olan konvektif bulutların farklı atmosfer koşullarında zaman içinde nasıl geliştiğini izlemek olduğunu söyledi.
Araştırmacılar ilk olarak, bir inçin birkaç milyonda birinden daha küçük aerosollerin – havadaki kirlilikle ilişkili toz ve kurum parçacıklarına benzer – belirli bir yağış miktarı için yıldırım sıklığını artırma eğiliminde olduğunu gösterdi. Bu bekleniyordu, dedi Dr. Rosenfeld. İnce aerosoller, bulutların içindeki su için minyatür iniş alanları gibi işlev görür. Dr. Rosenfeld, sıvının onlara yapışma ve damlacıklar oluşturma eğiliminde olduğunu, ancak bu damlacıkların, yağmur damlaları olarak yere düşmek yerine bir bulutun içinde yapışmaya meyilli olacak kadar küçük olduğunu söyledi.
Ve bulutlardaki suyun varlığı şimşeklere yol açan yoğun elektrik alanlarını oluşturduğundan, kirli hava daha fazla şimşeğe yol açar. (Bu etki, daha önce kirlilik-geğirme gemileri tarafından kat edilen okyanus nakliye şeritlerinde gösterilmişti.) Çalışmanın bir diğer ortak yazarı ve bir fizikçi olan Wei Gong, havamızın temizliğinin – veya eksikliğinin – havamızı etkilediğini söyledi. Çin’deki Wuhan Üniversitesi’nde. “Bulutlardaki aerosollerin önemli bir etkisi var” dedi.
Dr. Pan ve meslektaşları daha sonra, daha büyük parçacıkların, özellikle de rüzgarla savrulan deniz spreyi tarafından üretilen deniz tuzu parçalarının yıldırımı bastırdığını gösterdi. Dr. Rosenfeld, havadaki kirlilikten en az 10 kat daha büyük olan bu aerosollerin suyu da çektiğini söyledi. “Çok fazla su buharı emerler ve nispeten büyük damlalar oluştururlar” dedi.
Ancak bu ağır damlaların bulutlardan yağmur yağması daha olasıdır. Ekip, bu işlem şimşek oluşumundaki önemli bir bileşeni ortadan kaldırdığından, deniz spreyi esasen bir yıldırım öldürücüdür.
Pan ve işbirlikçileri, deniz spreyinin etkilerinin önemli olduğunu gösterdi: Yüksek seviyelerde deniz tuzu aerosollerine maruz kalan fırtınalar, çok düşük seviyelerde deniz tuzu aerosollerine sahip fırtınalardan yüzde 90’a kadar daha az yıldırım üretir. Bu belirgin düşüş sürpriz oldu. Dr. Rosenfeld, “Bu kadar büyük olmasını beklemiyordum” dedi.
Araştırmacılar, bu nedenle, iki nedenden dolayı gök gürültülü fırtınaların okyanus üzerinde karadan daha az yaygın olduğu sonucuna vardı. Yıldırımı teşvik eden havadaki ince parçacıklar, daha fazla kirlilik kaynağına yakın, karada daha yaygındır. Ve yıldırımı bastıran daha büyük deniz tuzu aerosolleri doğal olarak açık suların yakınında veya üzerinde bulunur. Çin’deki Nanjing Üniversitesi’nde bir atmosfer fizikçisi ve bir çalışmanın ortak yazarı olan Yannian Zhu, bu bir çifte darbe, dedi. “Farklı aerosollerin önemli ölçüde farklı etkileri var” dedi.
Berkeley’deki California Üniversitesi’nden Dr. Romps, bu sonuçların iyi gözlemlenmiş bir fenomen için cesaret verici bir açıklama sunduğunu söyledi. Ancak bulutlar sırlarından kolay kolay vazgeçmezler, dedi. Bu çalışma, kesinlikle uzun bir araştırma dizisi olacak olan bir araştırmadır. “Bu son söz olmayacak” dedi.