Атмосферные разряды приводят к химическим реакциям, как положительным, так и отрицательным. Синтез оксидов азота является самым серьезным последствием гроз. Наблюдения с геостационарного спутника TEMPO позволили взять эту неочевидную проблему под постоянный научный контроль.
Грозы — это впечатляющие природные явления, которые приносят как живительную влагу, так и значительные опасности. Неочевидным вредным последствием грозовых разрядов является выброс ядовитых оксидов азота и перераспределение озона. В верхних слоях атмосферы его концентрация снижается, открывая доступ жесткому ультрафиолетовому излучению Солнца, в то время как в приземном слое она увеличивается, что негативно сказывается на здоровье людей.
Исследователи из Мэрилендского университета впервые смогли изучить молнии и их влияние на качество воздуха с помощью высокочастотных спутниковых наблюдений. Они получили важные данные о том, как грозы, с одной стороны, загрязняют окружающую среду, а с другой — вырабатывают ключевые химические вещества, способствующие очищению атмосферы Земли.
В конце июня 2025 года профессор Кеннет Пикеринг, занимающийся атмосферными и океаническими исследованиями, и научный сотрудник Университета Мэриленда Дейл Аллен использовали данные, полученные спутником TEMPO (Тропосферные выбросы: мониторинг загрязнения) NASA, для углубленного исследования гроз в процессе их перемещения по восточной части Соединенных Штатов. Запущенный в 2023 году, TEMPO сканирует загрязнители воздуха по всей Северной Америке с частотой один раз в час с высоты 35 400 километров над Землей.
Пикеринг и Аллен сосредоточили внимание на быстрых измерениях диоксида азота (NO2), установив 10-минутные интервалы наблюдений вместо часовых. Благодаря современным возможностям оборудования им удалось анализировать сложные процессы в атмосфере почти в реальном времени, а не собирать данные постфактум.
Пикеринг с удовлетворением отметил, что это первый случай, когда исследование проводилось с такой высокой частотой. Грозы развиваются быстро, часто нарастают, усиливаются и затихают в течение одного часа. Короткие интервалы наблюдений дают более точное понимание того, что происходит во время шторма.
Благодаря этому эксперименту ученые могут точно подсчитать количество молний по мере их появления, используя данные геостационарного спутникового прибора NOAA для картирования молний. Это, в свою очередь, позволяет лучше понять, сколько оксида и диоксида азота образует каждая молния во время грозы и как долго они сохраняются в атмосфере после этого. Эта информация поможет исследователям улучшить климатические модели и углубить понимание воздействия грозовых разрядов на воздух, которым мы дышим.
