Penemuan Mengejutkan: Bagaimana Percikan Badai Membentuk Atmosfer Kita
Sebuah tim peneliti dari USTC telah memberikan pencerahan baru tentang mekanisme pelepasan corona di puncak awan badai petir, yang penting untuk memahami kimia atmosfer.
Pengamatan mereka selama terjadinya topan menghasilkan model baru yang menjelaskan bagaimana pelepasan puncak awan terjadi dan dampaknya terhadap gas rumah kaca di stratosfer.
Sebuah tim peneliti dari Universitas Sains dan Teknologi Tiongkok (USTC), yang dipimpin oleh Profesor Jiuhou Lei, Baoyou Zhu, dan Associate Professor Feifan Liu, telah mencapai terobosan dalam memahami lucutan corona—kilat listrik di ketinggian yang terjadi di puncak badai petir dan mempengaruhi kimia atmosfer. Diterbitkan baru-baru ini di Komunikasi Alamtemuan mereka memperkenalkan model konseptual baru yang dapat memperdalam pemahaman kita tentang peristiwa kelistrikan unik ini.
Pentingnya Pelepasan Corona
Pelepasan muatan corona, sering kali bermanifestasi sebagai kilatan biru di dekat puncak badai petir yang menembus hingga ke stratosfer, merupakan elemen kunci dalam transfer energi dan material dari troposfer ke lapisan atmosfer yang lebih tinggi. Pelepasan ini, khususnya peristiwa bipolar sempit (NBEs), dapat mempengaruhi konsentrasi gas rumah kaca seperti nitrogen oksida dan ozon di stratosfer, sehingga berdampak pada keseimbangan radiasi bumi.
Secara tradisional, pelepasan muatan di puncak awan diyakini disebabkan oleh ketidakseimbangan distribusi muatan awan yang dipicu oleh petir konvensional. Namun, karena tantangan observasi yang ditimbulkan oleh tutupan awan dan hamburan Rayleigh, mekanisme pasti terjadinya peristiwa ini masih sulit dipahami, sehingga menarik minat yang signifikan dari komunitas ilmiah.
Implikasinya bagi Ilmu Atmosfer
Dengan memanfaatkan rangkaian pendeteksi petir canggih berbasis darat, tim peneliti mengamati NBE saat terjadi topan di garis pantai Tiongkok, sehingga mengungkap persaingan polaritas yang kuat antara berbagai jenis NBE di puncak awan. Temuan menunjukkan bahwa NBE positif terjadi terutama selama fase pengangkatan konvektif di puncak awan yang melampaui batas, sedangkan NBE negatif terjadi selama fase aliran bawah konvektif, biasanya terkait dengan bulu cirrus di stratosfer bawah. Pengamatan ini mengarah pada pengembangan model baru yang menunjukkan bahwa intensitas konveksi memodulasi ketinggian lapisan bermuatan di dalam awan, yang pada gilirannya mengatur terjadinya pelepasan muatan di puncak awan.
Temuan ini memperjelas mekanisme pelepasan muatan di puncak awan dan dampaknya terhadap kimia stratosfer, sehingga membuka peluang bagi studi yang lebih rinci mengenai peran badai petir yang lebih luas dalam proses atmosfer.
Referensi: “Transisi polaritas peristiwa bipolar sempit di puncak awan petir yang mencapai stratosfer bawah” oleh Feifan Liu, Torsten Neubert, Olivier Chanrion, Gaopeng Lu, Ting Wu, Fanchao Lyu, Weitao Lyu, Christoph Köhn, Dongshuai Li, Baoyou Zhu dan Jiuhou Lei , 26 Agustus 2024, Komunikasi Alam.
DOI: 10.1038/s41467-024-51705-y
