A soproni ELKH Földfizikai és Űrtudományi Kutatóintézet (FI) kutatóinak közreműködésével új megközelítésben vizsgálják a globális villámtevékenység napi változásait.

A FI munkatársai a világ több mint 10 különböző országában tevékenykedő kutatókkal együttműködve vizsgálják Földünk villámtevékenységét. A jelenség a bolygó klímaállapotának egy, a Nemzetközi Meteorológiai Világszervezet (WMO) által is kitüntetett figyelemben részesített jelzőrendszere. A nemrég publikált tanulmányban a kutatók egy újonnan kifejlesztett módszert mutattak be a globális villámtevékenység napi aktivitásának (erősségének) jellemzésére.

A módszer a villámok által kisugárzott extrém alacsony frekvenciás (ELF) rádiózaj mérésén alapul. A világ 18 különböző pontján található ELF-mérőállomás adataiból meghatározott, úgynevezett globális villámtevékenység-indexet a jelenleg elérhető legjobb, globális lefedettségű villámészlelő hálózatok méréseivel validálták. Egy 19 napos tesztidőszak vizsgálatával sikerült kimutatni, hogy a globális villámtevékenység erőssége néhány nap alatt több mint a felére csökkenhet. Ez pedig egy globális jellemző esetén kiugróan nagy változásnak tekinthető.

Az adatok azt mutatták, hogy ez a jelentős globális változás a sarki területekről kitörő rendkívül hideg légtömegek Egyenlítő felé történő mozgásával hozható összefüggésbe.

Ezek az úgynevezett sarki hideglégkitörések (cold air outbreak) rendkívül komoly gazdasági és társadalmi károkat okozhatnak a közepes szélességeken. Az Egyenlítőhöz közeli területeken pedig többek között a brazíliai kávéültetvények védelme miatt van kiemelt jelentősége a jelenség tanulmányozásának. Egy hideglégkitörés, amely előbb Észak-Amerikában extrém hóviharokat okoz, néhány nap alatt elérheti a trópusi területeket. Itt rendkívüli mértékben csökkentheti a zivatarok számát, például az Amazonas-medencében, majd kelet felé sodródva még Afrikában is befolyásolhatja a helyi időjárást.

Mindez alátámasztja, hogy a globális villámtevékenység vizsgálata jelentős mértékben hozzájárulhat Földünk változó éghajlatának alaposabb megismeréséhez. Így az FI kutatóinak egyik kiemelt célja, hogy az új módszer segítségével átfogó képet kapjanak a globális villámtevékenység elmúlt évtizedekben végbement változásairól. Elsősorban arról, hogy mely folyamatokat, például a légköri szennyezés pandémiához kapcsolódó csökkenése, befolyásolta jelentősen. A munkát az is segíti, hogy Dr. Earle Williams, a Massachusetts Institute of Technology (MIT) professzora, a globális villámtevékenység kutatásának egyik legelismertebb nemzetközi szaktekintélye hamarosan Magyarországra érkezik az MTA Vendégkutatói Programjának támogatásával. Williams professzor három hónapig fog együttdolgozni magyar kollégáival.

Érdemes megjegyezni, hogy a villámok már régóta a figyelem központjában vannak, még az űrből is régóta figyelik a villámtevékenységeket.

A NASA egyik 1995-2000. között gyűjtött adataiból azt állapították meg a műholdas megfigyelések segítségével, hogy villámok gyakrabban fordulnak elő a szárazföld felett és ritkábban az óceánok felett. Továbbá a villámlás gyakrabban történik az Egyenlítőhöz közelebb, pontosabban az Egyenlítő és az északi és déli 38. szélességi kör között. Sőt, a villámtevékenység sokkal gyakoribb az északi féltekén. Egy másik vizsgálat szerint világviszonylatban a legtöbb villámcsapás átlagosan délután 12 és 18 óra között történik. Az északi féltekén június és augusztus között, a déli féltekén pedig december és február között regisztrálják a legtöbb villámcsapást. Európában a legtöbb villámcsapás a svájci határ közelében, az észak-olaszországi Comói-tónál található.

Dr. Earle Williams tanulmányaiból azt is tudjuk, általános tapasztalat, hogy a villámtevékenység érzékeny a légköri hőmérsékletre (de nem lineárisan függ a hőmérséklettől). Colin Price már 2008-ban is azt vizsgálta, hogy vajon a szárazabb éghajlat több villámot eredményez-e. Egy érdekes paradoxonra rávilágítva, szerinte, mivel a globális villámtevékenység nagy része a trópusokon történik, a jövőbeni globális villámtevékenység változásai a trópusi éghajlat változásaitól függenek. A szárazabb éghajlattól azt várnánk, hogy kevesebb zivatar és kevesebb villámlás szülessen. De kísérleti és modellező vizsgálatok kimutatták, hogy a trópusi régiók kiszáradásával a jelenlegi éghajlaton nagyobb villámtevékenység tapasztalható. Ehhez jön az az érdekesség, amit Sátori Gabriella is leírt 2009-ben: a Csendes-óceánon és más óceáni régiókban ezzel ellentétes viselkedés figyelhető meg. Több villám van jelen a hideg, La Niña körülmények között, mint a meleg, El Niño epizódok alatt.

Mindezekhez hozzájön, hogy a legtöbb kutató szerint a világméretű villámtevékenység közel 8 százalékkal zuhant 2020-ban a COVID-19 világjárvány által kiváltott zárlatok miatt.

Aminek oka a légköri aeroszolok csökkenése lehetett. Aztán van még egy nagyon érdekes téma a Schumann-rezonancia, ami a Föld-ionoszféra üreg globális elektromágneses rezonanciája. Ezeket a globális villámlás elektromágneses sugárzása gerjeszti és tartja fenn az ELF (Extremely Low Frequency) tartomány legalsó sávjában. Nos, Sátori Gabriella úgy véli, hogy a Schumann-rezonancia a Föld éghajlatának és az űridőjárás tanulmányozására szolgáló kutatási eszköznek tekinthető. Mivel ez egy érdekes téma ajánlunk még cikket, amit ide kattintva lehet olvasni.

 

Természetesen ahhoz nem kell professzornak lenni, hogy tudjuk a villámlás gyakrabban fordul elő egy forró délutánon, mint a hűvösebb éjszakán, és gyakoribb a forró nyári, mint a hideg téli időszakban. Viszont egy friss kutatás  szerint, amit a Newcastle Egyetem és a Met Office vezetett, újra kell értékelni a villámcsapás kockázatát az erdőtüzekre, az ingatlanokra és az emberi életre Európa-szerte.

Végül nagyon fontos rávilágítani arra is, hogy a villámok globális léptékű részletes vizsgálatát hátráltatja a földi globális villámérzékelő-hálózatok hiányos, térben egyenetlen észlelési hatékonysága. Illetve a műholdas megfigyelések korlátozott térbeli és időbeli lefedettsége sem tökéletes.