Química atmosférica: Pesquisadores descobrem mecanismos de competição de polaridade em descargas de corona no topo de nuvens de tempestade
Uma equipe de pesquisadores fez avanços significativos na compreensão dos mecanismos por trás das descargas corona no topo das nuvens de tempestades, um fenômeno que desempenha um papel crítico na química atmosférica da Terra.

Diagrama esquemático de perturbação ionosférica baixa em larga escala induzida por descarga de topo de nuvem (Imagem por USTC). Crédito: Feifan Liu et al. Condição meteorológica da tempestade tropical Haitang produzindo a explosão de NBEs negativas.
Uma equipe de pesquisadores fez avanços significativos na compreensão dos mecanismos por trás das descargas corona no topo das nuvens de tempestades, um fenômeno que desempenha um papel crítico na química atmosférica da Terra. Suas descobertas, publicadas no periódico Nature Communications em 26 de agosto, introduzem um novo modelo conceitual que pode remodelar nossa compreensão dessas descargas elétricas de alta altitude.
Descargas de corona, frequentemente se manifestando como flashes azuis perto do topo de tempestades que penetram na estratosfera, são um elemento-chave na transferência de energia e materiais da troposfera para as camadas mais altas da atmosfera. Essas descargas, particularmente eventos bipolares estreitos (NBEs), podem influenciar as concentrações de gases de efeito estufa, como óxidos de nitrogênio e ozônio na estratosfera, impactando assim o equilíbrio de radiação da Terra.
Tradicionalmente, acreditava-se que as descargas no topo das nuvens eram causadas por desequilíbrios na distribuição de carga das nuvens desencadeadas por raios convencionais. No entanto, devido aos desafios observacionais impostos pela cobertura de nuvens e espalhamento de Rayleigh, os mecanismos exatos de iniciação desses eventos permaneceram elusivos, atraindo interesse significativo da comunidade científica.
Utilizando um conjunto avançado de detecção de raios baseado em terra, a equipe de pesquisa observou NBEs durante um tufão na costa chinesa, descobrindo uma competição de polaridade robusta entre diferentes tipos de NBE no topo da nuvem. As descobertas indicam que NBEs positivos ocorrem predominantemente durante a fase de elevação convectiva no topo de ultrapassagem da nuvem, enquanto NBEs negativos prevalecem durante a fase de corrente descendente convectiva, tipicamente associada a plumas de cirros na estratosfera inferior.
Essa observação levou ao desenvolvimento de um novo modelo que sugere que a intensidade da convecção modula a altitude das camadas carregadas dentro da nuvem, o que por sua vez regula a ocorrência de descargas no topo da nuvem.
Essas descobertas esclarecem os mecanismos das descargas do topo das nuvens e seus efeitos na química estratosférica, preparando o cenário para estudos mais detalhados sobre o papel mais amplo das tempestades nos processos atmosféricos.
A equipe inclui membros da Universidade de Ciência e Tecnologia da China (USTC), liderada pelos professores Lei Jiuhou, Zhu Baoyou e o professor associado Liu Feifan.
Mais informações: Feifan Liu et al, Transições de polaridade de eventos bipolares estreitos em topos de nuvens de tempestade atingindo a estratosfera inferior, Nature Communications (2024). DOI: 10.1038/s41467-024-51705-y . www.nature.com/articles/s41467-024-51705-y
Informações do periódico: Nature Communications