قد تكون للبرق -بوصفه منقيًا للهواء- أهمية كبرى تتجاوز ما كنا نعتقده سابقًا. وفقًا لتحليل جديد للقياسات التاريخية المجمعة بواسطة طائرة رصد العواصف سنة 2012، تضمنت الدراسة بيانات ظننا في البداية أنها تفتقر إلى الدقة. نحن على علم مسبق ببعض خصائص الصواعق المنقية للهواء، خصوصًا تكوّن أكسيد النتريك والهيدروكسيد ما يساعد على التخلص من الغازات الدفيئة من الجو، لكن الدراسة الجديدة تخبرنا بالمزيد.
تبيّن أن صواعق البرق، والشحنات الكهربية غير المرئية المنتشرة حولها، تنتج عوامل مؤكسدة ملتقطة للملوثات، هي الهيدروكسيل والهيدروبيروكسيل، ما يساعد على التخلص من الميثان وأول أكسيد الكربون من الجو.
يقول عالم الأرصاد الجوية ويليام برون: «نظرنا بدايةً في الإشارات الواضحة للهيدروكسيل والهيدروبيروكسيل الموجودة في السحب، وظننا في البداية وجود مشكلة في تجهيزاتنا. رجّحنا وجود ضجيج في الأجهزة، فحذفنا الإشارات الضخمة من البيانات وأجّلنا البت فيها إلى وقت لاحق».
أخذت هذه القراءات سنة 2012 طائرة تابعة لوكالة ناسا حلقت فوق كولورادو وأوكلاهوما لقياس الأجزاء العليا من غيوم العواصف. كشف التحليل الأخير -مع البيانات المجمعة على الأرض- أن البرق ينتج فعلًا هذه المستويات العالية من المؤكسدات.
دعمت المحاكاة المخبرية فكرة أن البرق والشحنات الكهربية غير المرئية في الهواء تنتج كميات هائلة من جذور الهيدروكسيل والهيدروبيروكسيل. إضافةً إلى اكتشاف كميات قليلة من أكسيد النيتريك والأوزون تصدر من البرق المرئي، لكن كانت النتائج المخبرية غير مؤكدة بشأن هذه الجزيئات.
من المعروف أن معظم صواعق البرق لا تصيب الأرض، لكنها تسبب العديد من التفاعلات الكيميائية في السحب.
حتى الآن، لم تتضمن نماذج الغلاف الجوي الهيدروكسيل والهيدروبيروكسيل الناتجين من البرق، وهذا قصور كبير قد يكون مؤثرًا.
يقول برون: «عبر التاريخ، اهتم الناس فقط بتأثير الصواعق في سطح الأرض. أما الآن فقد ازداد الاهتمام بالتفريغ الكهربي الناتج من العواصف الرعدية المكوِّنة للصواعق».
يعترف الباحثون بوجود الكثير من عدم اليقين فيما يخص البيانات، لأنها مأخوذة من مساحة محدودة من العالم خلال إطار زمني محدود. لكنهم يقدرون أن نحو 2 – 16% من أكسدة الغلاف الجوي العالمي ربما كانت ناجمة عن عواصف البرق.
ومع ارتفاع حرارة الكوكب، فمن المرجح أن تصبح العواصف الرعدية والصواعق أكثر شيوعًا، ما سيؤثر في توازن الغازات الدفيئة في الهواء، ربما أكثر بكثير مما قدّره العلماء حتى الآن.
أما الآن وقد عرفنا المزيد، ستتمثل المرحلة القادمة من البحث في أخذ قياسات هذه التأثيرات في أماكن أخرى غير أوكلاهوما وكولورادو. ويبدو أنه ما زال أمامنا الكثير لاكتشافه.
يقول بروين: «تحدث معظم العواصف الرعدية في المناطق المدارية، وتختلف بنيتها عن العواصف في السهول المرتفعة. ويبدو أننا بحاجة إلى المزيد من القياسات للحد من عدم اليقين».
اقرأ أيضًا:
أدلة جديدة تظهر أثر فيروس كورونا الجديد على تلوث الهواء العالمي
اكتشاف طريقة لسحب الكربون من الهواء وتحويله إلى وقود للطائرات
ترجمة: فاطمة البجاوي
تدقيق: أكرم محيي الدين
