การประกวดภาพถ่าย NOAA Weather in Focus 2015
ฟ้าผ่าส่วนใหญ่เกิดขึ้นในฤดูร้อนเมื่อสภาพอากาศทำให้เกิดพายุฝนฟ้าคะนอง ฟ้าผ่าเป็นผลมาจากการกระทำของอากาศที่เพิ่มขึ้นและลดลงภายในพายุฝนฟ้าคะนอง เนื่องจากแยกประจุบวกและลบที่มีอยู่ในชั้นบรรยากาศ การสะสมและการปล่อยพลังงานไฟฟ้าระหว่างบริเวณที่มีประจุบวกกับบริเวณที่มีประจุลบนี้เองที่ทำให้เกิดฟ้าผ่า สิ่งที่เกิดขึ้นตามมาคือ สายฟ้าแลบที่เรียกว่า "lightning bolt" จากด้านหลังของเมฆพายุฝนฟ้าคะนอง
นอกจากฟ้าแลบแล้ว ฟ้าร้องยังถูกสร้างขึ้นเมื่อฟ้าผ่าผ่านอากาศ อันเป็นผลมาจากอากาศร้อนที่สายฟ้าสร้างในเส้นทางที่เกิดฟ้าผ่า ที่อาจสูงถึง 50,000°F
ซึ่งร้อนกว่าพื้นผิวของดวงอาทิตย์ถึง 5 เท่า โดยความร้อนของอากาศดังกล่าวทำให้เกิดแรงดันบรรยากาศสูงขึ้นและขยายตัวอย่างรวดเร็ว หลังจากฟ้าแลบ อากาศในบริเวณใกล้เคียงจะเย็นลงและหดตัวอย่างรวดเร็ว การขยายตัวและการหดตัวอย่างรวดเร็วนี้ทำให้เกิดคลื่นกระแทกที่กลายเป็นคลื่นเสียงนั่นคือสิ่งที่คุณได้ยินเป็นฟ้าร้อง และที่ดูเหมือนดังก้องๆ เพราะกระบวนการทำซ้ำตามความยาวของเส้นทางของมันนั่นเอง
แม้ lightning bolt จะเป็นปรากฏการณ์ทั่วไป แต่พลังของพวกมันไม่ธรรมดา สลักเกลียวแต่ละตัวสามารถบรรจุกระแสไฟฟ้าได้มากถึงหนึ่งพันล้านโวลต์ ตามที่ NOAA ระบุไว้พวกมันสามารถไปได้สามทางคือ ระหว่างเมฆ จากก้อนเมฆสู่พื้นดิน หรือจากพื้นดินสู่ก้อนเมฆ โดยทำมุมสมบูรณ์ลงไปที่พื้น (สายฟัาจากก้อนเมฆลงสู่พื้น ทุก ๆ วินาทีจะกระทบพื้นผิวโลกประมาณ 100 ครั้ง) แต่สิ่งที่ทำให้พวกมันอันตรายเป็นพิเศษคือ หากไม่มีพายุที่มองเห็นได้ เราจะไม่สามารถเห็นพวกมันได้เลย และแม้ NOAA ระบุว่ามันสามารถเดินทางได้ไกลถึง 25 ไมล์จากเมฆพายุ แต่สายฟ้าที่องค์การอุตุนิยมวิทยาโลกเปิดเผยเมื่อเร็ว ๆ นี้กลับสามารถเดินทางได้ไกลกว่ามากอย่างไม่น่าเชื่อ
กลุ่มพายุฝนฟ้าคะนองที่มีแฟลชเดี่ยวที่ยาวที่สุดซึ่งครอบคลุมระยะทางแนวนอนที่บันทึกไว้ที่ประมาณ 768 กิโลเมตร (477 ไมล์)
ข้ามส่วนต่าง ๆ ทางตอนใต้ของสหรัฐอเมริกาเมื่อวันที่ 29 เมษายน 2020 Cr.NOAA
ในการแถลงข่าวที่เผยแพร่เมื่อวันที่ 1 กุมภาพันธ์ 2022 WMO ได้รับรองสถิติใหม่ของแฟลตสายฟ้าที่ส่องสว่างบนท้องฟ้าซึ่งทอดยาว 477 ไมล์ในสามรัฐทางตอนใต้ของสหรัฐฯ (เท็กซัส ลุยเซียนา และมิสซิสซิปปี้) ถือเป็นสถิติสำหรับระยะทางที่ยาวที่สุดสำหรับแฟลชเพียงครั้งเดียวในขณะนี้ โดยใช้เวลาเกือบสองปีกว่าจะรับรู้โดยทั่วกัน จากการตรวจพบของดาวเทียม NOAA ในช่วงที่เกิดพายุในวันที่ 29 เม.ย.2020 ซึ่งเป็นไปได้ว่าอาจไม่มีใครสังเกตุเห็นข้อมูลจนกระทั่งเมื่อไม่นานมานี้
สายฟ้าถูกเรียกว่า "megaflashes" มันทอดยาวจากชายฝั่งตอนกลางของเท็กซัสไปยังตอนใต้ของรัฐมิสซิสซิปปี้ ผ่านตอนใต้ของรัฐลุยเซียนา ระยะทางดังกล่าวเทียบเท่ากับระยะทางระหว่างนครนิวยอร์กกับเมืองโคลัมบัสในรัฐโอไฮโอ สหรัฐอเมริกา หรือระหว่างลอนดอนกับเมืองฮัมบูร์กในเยอรมนี โดยสถิติก่อนหน้านี้สำหรับ megaflashes ที่ยาวที่สุดคือความยาวที่ 440 ไมล์ซึ่งพบเห็นได้ในส่วนต่างๆ ทางตอนใต้ของบราซิลเมื่อวันที่ 31 ตุลาคม 2018
นอกจากนี้ ในการแถลงข่าวฉบับเดียวกัน WMO ได้กล่าวถึงบันทึกอื่นในช่วงเวลาที่ยิ่งใหญ่ที่สุดสำหรับสถิติโลกใหม่ของฟ้าผ่าที่มีระยะเวลาสูงสุด เป็นสายฟ้าฟาดครั้งเดียวผ่านพายุฝนฟ้าคะนองเหนืออุรุกวัยและทางตอนเหนือของอาร์เจนตินาที่ใช้เวลานานถึง 17.1 วินาที ในวันที่ 18 มิ.ย. 2020 ทำลายสถิติเดิมที่ 16.7 วินาทีซึ่ง Pro.Randall Cerveny แห่งมหาวิทยาลัยรัฐแอริโซนา หัวหน้าฝ่ายยืนยันบันทึกขององค์กรอุตุนิยมวิทยา (WMO) ยังกล่าวว่า โดยปกติแล้วฟ้าผ่าไม่ได้แผ่ออกไปไกลเกินกว่า 10 ไมล์และส่วนใหญ่กินเวลาน้อยกว่าหนึ่งวินาทีเท่านั้น
ตำแหน่งและขอบเขตทางภูมิศาสตร์ (เส้นสีแดง) ของ megaflashes ที่มีระยะเวลายาวนานที่สุด (ซ้าย) และ megaflashes ที่มีระยะทางยาวที่สุด (ขวา)
สำหรับสายฟ้าทั้งสองที่พบเป็นแบบ cloud-to-cloud (ระหว่างเมฆ) ซึ่งเกิดขึ้นเหนือพื้นดินหลายพันฟุต จึงไม่มีอันตรายต่อคนบนพื้นโลก Pro.Cerveny เสริมว่า ฟ้าผ่าทั้งสองนี้มีความพิเศษอย่างยิ่ง พวกมันถูกตรวจพบและยืนยันได้ด้วยเทคโนโลยีการติดตามด้วยดาวเทียมแบบใหม่ ในภูมิภาคที่มีแนวโน้มที่จะเกิดพายุรุนแรงที่เรียกว่า พายุฝนฟ้าคะนอง Mesoscale Convective System(MCS) สองแห่งในโลกรวมถึง Great Plains ในอเมริกาเหนือและลุ่มน้ำ La Plata ในอเมริกาใต้ ซึ่งสามารถสร้างสิ่งที่เรียกว่า "megaflashes" ที่ไม่ธรรมดาได้
และแม้ว่าการบันทึกที่ไม่ธรรมดาเหล่านี้จากเหตุการณ์วาบฟ้าผ่าครั้งเดียว คือการวัดความสุดขั้วของสิ่งแวดล้อมจากพลังธรรมชาติที่มีชีวิต แต่ยังรวมความก้าวหน้าทางวิทยาศาสตร์ที่จะสามารถทำการประเมินสิ่งที่เกิดขึ้นดังกล่าวไว้ด้วย ซึ่งจากการประเมินมีแนวโน้มว่าความสุดขั้วเหล่านั้นยังคงมีอยู่มากขึ้น และในอนาคตอาจจะสามารถสังเกตพวกมันได้ในขณะที่เทคโนโลยีการตรวจจับฟ้าผ่าได้รับการปรับปรุง
ในขณะที่ Pro. Petteri Taalas เลขาธิการ WMO กล่าวว่า ฟ้าผ่าเป็นอันตรายร้ายแรงที่คร่าชีวิตผู้คนจำนวนมากทุกปี มีผลการวิจัยที่ชี้ให้เห็นถึงความกังวลด้านความปลอดภัยของฟ้าผ่าสาธารณะที่สำคัญ สำหรับก้อนเมฆไฟฟ้าที่แสงวาบของมันสามารถเดินทางได้ในระยะทางที่ไกลมากๆ
อย่างไรก็ตาม รายงานของ CBS News ระบุว่า สายฟ้าใหม่สองรายการนี้ไม่ได้เชื่อมโยงกับการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ และยังไม่มีการตรวจสอบการเชื่อมต่อโดยตรง ระหว่างฟ้าผ่าระยะไกลหรือฟ้าผ่าที่มีระยะเวลานานกับการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ แต่จากแบบจำลองสภาพภูมิอากาศเป็นที่น่าสังเกตว่า เราอาจพบฟ้าผ่าที่แรงกว่าในพายุที่รุนแรงมากขึ้น แม้แต่ในสภาพอากาศของโลกที่อุ่นขึ้น
สายฟ้าภายในเมฆ
ทั้งนี้ วิธีที่ WMO สังเกตและวัดฟ้าผ่าได้เปลี่ยนแปลงไปตลอดหลายปีที่ผ่านมา โดยก่อนหน้านี้ ข้อมูลถูกเก็บรวบรวมโดยเครื่องมือภาคพื้นดินที่เรียกว่า Lightning Mapping Array ซึ่งเครื่องมือเหล่านี้ถูกจำกัดการมองเห็นไว้เท่าที่เห็นได้ และ Megaflashes เช่นที่บันทึกไว้ระหว่าง Mesoscale Convective Systems (พายุฝนฟ้าคะนอง) สามารถตรวจจับได้โดยใช้เครื่องตรวจจับฟ้าผ่าในอวกาศเท่านั้น แต่ปัจจุบัน WMO ใช้เครื่องมือใหม่ เป็นเครื่องตรวจจับแสง Geostationary Lightning Mappers (GLMs) บนดาวเทียม GOES-16 และ GOES-17 ซึ่งดำเนินการโดย NASA และองค์การบริหารมหาสมุทรและชั้นบรรยากาศแห่งชาติ / NOAA
Michael J.Peters จากหน่วยงานอวกาศ Space and Remote Sensing Group (ISR-2) ของห้องปฏิบัติการแห่งชาติ Los Alamos สหรัฐอเมริกากล่าวว่า ตอนนี้เรามีบันทึกที่ชัดเจนของสัตว์ประหลาดเหล่านี้แล้ว และเริ่มเข้าใจว่าพวกมันเกิดขึ้นได้อย่างไรรวมทั้งค้นพบผลกระทบที่ต่างกันที่พวกมันมี
ในช่วงหลายทศวรรษที่ผ่านมา นักวิทยาศาสตร์ได้วัดภาวะโลกร้อนอย่างค่อยเป็นค่อยไปของมหาสมุทรโลก และมีคำถามมากมายว่ามหาสมุทรที่อุ่นขึ้น
มีผลทำให้พายุรุนแรงขึ้นได้อย่างไร แต่ภารกิจใหม่ในอนาคตของ NASA ที่เรียกว่า INCUS จะศึกษากระบวนการนี้จากพายุโซนร้อนและพายุฝนฟ้าคะนองที่จะเกิดขึ้น รวมถึงผลกระทบที่มีต่อแบบจำลองสภาพภูมิอากาศ โดยมี SmallSats สามดวงที่บินประสานกันอย่างแน่นหนา (คาดว่าจะเปิดตัวในปี 2027)
และอาจให้ตำตอบที่ต้องการได้
Spider lightning แสงวาบยาวในแนวนอนซึ่งมักเห็นที่ด้านล่างของเมฆชั้นสเตรติฟอร์ม มักจะเชื่อมโยงกับแฟลช CG
INCUS จะประกอบด้วยดาวเทียม SmallSat สามดวงบินในระยะใกล้ แต่ละดวงมีขนาดเท่ากับตู้เย็น ภารกิจจะเปิดตัวในปี 2027
The Associated Press
(ขอขอบคุณที่มาของข้อมูลทั้งหมดและขออนุญาตนำมา)
สายฟ้ายาว 477 ไมล์สร้างสถิติโลกใหม่ " megaflash "
นอกจากฟ้าแลบแล้ว ฟ้าร้องยังถูกสร้างขึ้นเมื่อฟ้าผ่าผ่านอากาศ อันเป็นผลมาจากอากาศร้อนที่สายฟ้าสร้างในเส้นทางที่เกิดฟ้าผ่า ที่อาจสูงถึง 50,000°F
ซึ่งร้อนกว่าพื้นผิวของดวงอาทิตย์ถึง 5 เท่า โดยความร้อนของอากาศดังกล่าวทำให้เกิดแรงดันบรรยากาศสูงขึ้นและขยายตัวอย่างรวดเร็ว หลังจากฟ้าแลบ อากาศในบริเวณใกล้เคียงจะเย็นลงและหดตัวอย่างรวดเร็ว การขยายตัวและการหดตัวอย่างรวดเร็วนี้ทำให้เกิดคลื่นกระแทกที่กลายเป็นคลื่นเสียงนั่นคือสิ่งที่คุณได้ยินเป็นฟ้าร้อง และที่ดูเหมือนดังก้องๆ เพราะกระบวนการทำซ้ำตามความยาวของเส้นทางของมันนั่นเอง
แม้ lightning bolt จะเป็นปรากฏการณ์ทั่วไป แต่พลังของพวกมันไม่ธรรมดา สลักเกลียวแต่ละตัวสามารถบรรจุกระแสไฟฟ้าได้มากถึงหนึ่งพันล้านโวลต์ ตามที่ NOAA ระบุไว้พวกมันสามารถไปได้สามทางคือ ระหว่างเมฆ จากก้อนเมฆสู่พื้นดิน หรือจากพื้นดินสู่ก้อนเมฆ โดยทำมุมสมบูรณ์ลงไปที่พื้น (สายฟัาจากก้อนเมฆลงสู่พื้น ทุก ๆ วินาทีจะกระทบพื้นผิวโลกประมาณ 100 ครั้ง) แต่สิ่งที่ทำให้พวกมันอันตรายเป็นพิเศษคือ หากไม่มีพายุที่มองเห็นได้ เราจะไม่สามารถเห็นพวกมันได้เลย และแม้ NOAA ระบุว่ามันสามารถเดินทางได้ไกลถึง 25 ไมล์จากเมฆพายุ แต่สายฟ้าที่องค์การอุตุนิยมวิทยาโลกเปิดเผยเมื่อเร็ว ๆ นี้กลับสามารถเดินทางได้ไกลกว่ามากอย่างไม่น่าเชื่อ
สายฟ้าถูกเรียกว่า "megaflashes" มันทอดยาวจากชายฝั่งตอนกลางของเท็กซัสไปยังตอนใต้ของรัฐมิสซิสซิปปี้ ผ่านตอนใต้ของรัฐลุยเซียนา ระยะทางดังกล่าวเทียบเท่ากับระยะทางระหว่างนครนิวยอร์กกับเมืองโคลัมบัสในรัฐโอไฮโอ สหรัฐอเมริกา หรือระหว่างลอนดอนกับเมืองฮัมบูร์กในเยอรมนี โดยสถิติก่อนหน้านี้สำหรับ megaflashes ที่ยาวที่สุดคือความยาวที่ 440 ไมล์ซึ่งพบเห็นได้ในส่วนต่างๆ ทางตอนใต้ของบราซิลเมื่อวันที่ 31 ตุลาคม 2018
นอกจากนี้ ในการแถลงข่าวฉบับเดียวกัน WMO ได้กล่าวถึงบันทึกอื่นในช่วงเวลาที่ยิ่งใหญ่ที่สุดสำหรับสถิติโลกใหม่ของฟ้าผ่าที่มีระยะเวลาสูงสุด เป็นสายฟ้าฟาดครั้งเดียวผ่านพายุฝนฟ้าคะนองเหนืออุรุกวัยและทางตอนเหนือของอาร์เจนตินาที่ใช้เวลานานถึง 17.1 วินาที ในวันที่ 18 มิ.ย. 2020 ทำลายสถิติเดิมที่ 16.7 วินาทีซึ่ง Pro.Randall Cerveny แห่งมหาวิทยาลัยรัฐแอริโซนา หัวหน้าฝ่ายยืนยันบันทึกขององค์กรอุตุนิยมวิทยา (WMO) ยังกล่าวว่า โดยปกติแล้วฟ้าผ่าไม่ได้แผ่ออกไปไกลเกินกว่า 10 ไมล์และส่วนใหญ่กินเวลาน้อยกว่าหนึ่งวินาทีเท่านั้น
และแม้ว่าการบันทึกที่ไม่ธรรมดาเหล่านี้จากเหตุการณ์วาบฟ้าผ่าครั้งเดียว คือการวัดความสุดขั้วของสิ่งแวดล้อมจากพลังธรรมชาติที่มีชีวิต แต่ยังรวมความก้าวหน้าทางวิทยาศาสตร์ที่จะสามารถทำการประเมินสิ่งที่เกิดขึ้นดังกล่าวไว้ด้วย ซึ่งจากการประเมินมีแนวโน้มว่าความสุดขั้วเหล่านั้นยังคงมีอยู่มากขึ้น และในอนาคตอาจจะสามารถสังเกตพวกมันได้ในขณะที่เทคโนโลยีการตรวจจับฟ้าผ่าได้รับการปรับปรุง
ในขณะที่ Pro. Petteri Taalas เลขาธิการ WMO กล่าวว่า ฟ้าผ่าเป็นอันตรายร้ายแรงที่คร่าชีวิตผู้คนจำนวนมากทุกปี มีผลการวิจัยที่ชี้ให้เห็นถึงความกังวลด้านความปลอดภัยของฟ้าผ่าสาธารณะที่สำคัญ สำหรับก้อนเมฆไฟฟ้าที่แสงวาบของมันสามารถเดินทางได้ในระยะทางที่ไกลมากๆ
อย่างไรก็ตาม รายงานของ CBS News ระบุว่า สายฟ้าใหม่สองรายการนี้ไม่ได้เชื่อมโยงกับการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ และยังไม่มีการตรวจสอบการเชื่อมต่อโดยตรง ระหว่างฟ้าผ่าระยะไกลหรือฟ้าผ่าที่มีระยะเวลานานกับการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ แต่จากแบบจำลองสภาพภูมิอากาศเป็นที่น่าสังเกตว่า เราอาจพบฟ้าผ่าที่แรงกว่าในพายุที่รุนแรงมากขึ้น แม้แต่ในสภาพอากาศของโลกที่อุ่นขึ้น
Michael J.Peters จากหน่วยงานอวกาศ Space and Remote Sensing Group (ISR-2) ของห้องปฏิบัติการแห่งชาติ Los Alamos สหรัฐอเมริกากล่าวว่า ตอนนี้เรามีบันทึกที่ชัดเจนของสัตว์ประหลาดเหล่านี้แล้ว และเริ่มเข้าใจว่าพวกมันเกิดขึ้นได้อย่างไรรวมทั้งค้นพบผลกระทบที่ต่างกันที่พวกมันมี
ในช่วงหลายทศวรรษที่ผ่านมา นักวิทยาศาสตร์ได้วัดภาวะโลกร้อนอย่างค่อยเป็นค่อยไปของมหาสมุทรโลก และมีคำถามมากมายว่ามหาสมุทรที่อุ่นขึ้น
มีผลทำให้พายุรุนแรงขึ้นได้อย่างไร แต่ภารกิจใหม่ในอนาคตของ NASA ที่เรียกว่า INCUS จะศึกษากระบวนการนี้จากพายุโซนร้อนและพายุฝนฟ้าคะนองที่จะเกิดขึ้น รวมถึงผลกระทบที่มีต่อแบบจำลองสภาพภูมิอากาศ โดยมี SmallSats สามดวงที่บินประสานกันอย่างแน่นหนา (คาดว่าจะเปิดตัวในปี 2027)
และอาจให้ตำตอบที่ต้องการได้