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वैज्ञानिकों ने रेड लाइटिंग की दुर्लभ तस्वीरों को कैद किया

जेसन एहरन्स, अलास्का-फेयरबैंक्स विश्वविद्यालय में एक स्नातक छात्र, और यूएस एयर फोर्स अकादमी और फोर्ट लुईस कॉलेज के अन्य वैज्ञानिक-राष्ट्रीय विज्ञान फाउंडेशन द्वारा प्रायोजित एक परियोजना के सभी भाग एक मिशन पर हैं। इस गर्मी में, समूह ने स्प्राइट्स की तलाश में नेशनल सेंटर फॉर एटमॉस्फेरिक रिसर्च के गल्फस्ट्रीम वी के शोध विमान को कई उड़ानों में कुल 30 घंटे तक आसमान में ले गया।

स्प्राइट्स, जिसे रेड लाइटनिंग के रूप में भी जाना जाता है, बिजली के डिस्चार्ज हैं जो गरज के दौरान बादलों के ऊपर लाल रोशनी के फटने के रूप में दिखाई देते हैं। क्योंकि मौसम की घटना इतनी क्षणभंगुर है (स्प्राइट्स सिर्फ मिलीसेकंड के लिए) और अधिकांश भाग जमीन से दिखाई नहीं देते हैं, वे हैं अवलोकन करने में मुश्किल और यहां तक ​​कि तस्वीर के लिए और भी मुश्किल, बल्कि काल्पनिक क्षेत्र की शरारती हवा आत्माओं की तरह, जिनके लिए उनका नाम लिया गया है। अहर्न्स और उनके सहयोगियों ने हालांकि, विमान की खिड़की में तैनात डीएसएलआर कैमरों और हाई स्पीड वीडियो कैमरों का उपयोग करते हुए, लाल बिजली की अत्यंत दुर्लभ तस्वीरों को कैप्चर किया है। शोधकर्ताओं को उन भौतिक और रासायनिक प्रक्रियाओं के बारे में और जानने की उम्मीद है जो स्प्राइट और ऊपरी वायुमंडलीय बिजली के अन्य रूपों को जन्म देती हैं।

यह प्रकृति की सबसे अल्पकालिक और अनिश्चित विशेषताओं में से कुछ को पकड़ने के लिए क्या पसंद है? मैंने ईमेल पर अहर्न्स से सवाल किया, और उन्होंने समझाया कि स्प्राइट क्या होते हैं, वे क्यों होते हैं, वैज्ञानिक उन्हें कैसे खोजते हैं और वह मायावी घटनाओं में क्यों दिलचस्पी रखते हैं।

सबसे पहले, एक प्रेत क्या है?

स्प्राइट एक प्रकार का ऊपरी वायुमंडल है जो बिजली की गड़गड़ाहट के साथ जुड़ा होता है। एक बड़ा विद्युत क्षेत्र, जो कुछ बिजली के झटके से उत्पन्न होता है, बादल के ऊपर हवा को आयनित करता है, जो तब हम तस्वीरों में दिखाई देने वाले प्रकाश का उत्सर्जन करते हैं। वे स्पष्ट रूप से नियमित रूप से बिजली के बोल्ट की तुलना में भीख माँगते हैं जो हम हर समय देखते हैं, लेकिन मैं यह बताना चाहता हूं कि स्प्राइट्स बहुत अधिक हैं, लगभग 100 किलोमीटर और सबसे ऊपर तक पहुँचने के साथ। एक बिजली का बोल्ट बादल से जमीन तक लगभग 10 किलोमीटर तक फैल सकता है, लेकिन एक स्प्राइट 50 किलोमीटर लंबा हो सकता है।

3 अगस्त, 2013 को रिपब्लिक काउंटी, कंसास पर एक "जेलिफ़िश" स्प्रिट पर कब्जा कर लिया गया। फ़्लिकर के माध्यम से जेसन अहरन्स की छवि शिष्टाचार।

वे किन परिस्थितियों में होते हैं?

वे सकारात्मक बिजली के झटके से जुड़े हैं, जो तब होता है जब बादल में सकारात्मक चार्ज का एक बिल्डअप होता है और बिजली का एक बोल्ट छोड़ता है। नकारात्मक आवेश के एक बिल्डअप से नकारात्मक स्ट्रोक, लगभग 10 गुना अधिक आम हैं, इसलिए स्प्राइट दृढ़ता से सबसे आम तरह के बिजली से जुड़े नहीं हैं, लेकिन यह वास्तव में असामान्य भी नहीं है। केवल एक सकारात्मक स्ट्रोक से अधिक, स्ट्रोक के दौरान जितना अधिक चार्ज किया गया था, एक स्प्राइट के लिए बेहतर संभावना है। इसलिए हम एक बड़े सकारात्मक चार्ज-मोमेंट-चेंज की तलाश करते हैं, जो मूल रूप से पॉजिटिव स्ट्रोक्स है जो कि कितना चार्ज किया गया था। अधिकांश बड़े गरज के साथ ऐसी परिस्थितियाँ उत्पन्न होती हैं जो स्प्राइट का कारण बनती हैं, लेकिन कुछ अन्य की तुलना में अधिक। हम बहुत सारे सकारात्मक चार्ज-पल-परिवर्तन के इतिहास के साथ एक तूफान की तलाश करते हैं और इसे देखते हैं।

आपकी वैज्ञानिक पृष्ठभूमि क्या है? और स्प्राइट्स में आपकी रुचि कैसे हुई?

मैं मुख्य रूप से अरोरा शोधकर्ता हूं, यही मैं UAF में अपना शोध कर रहा हूं। मैं स्प्राइट्स में शामिल हो गया क्योंकि मेरी एक स्नातक समिति के सदस्य इन अभियानों को आयोजित कर रहे हैं और कुछ अतिरिक्त मदद की आवश्यकता है। मुझे लगा कि स्प्राइट आकर्षक थे, और मेरे सलाहकार मुझे थोड़ा बाहर निकालने के लिए सहायक थे, इसलिए मैंने टीम में सवार हो गया।

12 अगस्त, 2013 को रेड विलो काउंटी, नेब्रास्का में स्प्राइट्स। फ़्लिकर के माध्यम से जेसन अहरन्स की छवि शिष्टाचार।

मैं जो समझता हूं, वह लाल बिजली के बारे में ज्यादा नहीं जानता, सिर्फ 25 साल या उससे पहले की खोज की। एनएसएफ परियोजना के साथ, आप और अन्य वैज्ञानिक क्या सीखने की उम्मीद कर रहे हैं? आपके पास सबसे बड़े सवाल क्या हैं?

इस अभियान के साथ हम तीन प्रश्नों पर ध्यान केंद्रित कर रहे हैं। सबसे पहले, क्या बुनियादी भौतिक और रासायनिक प्रक्रियाएं हो रही हैं? यह अभी भी स्पष्ट नहीं है कि वास्तव में स्प्राइट में क्या हो रहा है, और क्यों अलग-अलग प्रकार के स्प्राइट हैं, और उदाहरण के लिए, आपको एक स्तंभ स्प्राइट बनाम एक गाजर स्प्राइट में क्या स्थितियां मिलती हैं। (सभी स्प्राइट नाम केवल उनके आकार को संदर्भित करते हैं।) अगला, स्प्राइट का मध्य वातावरण पर बड़े पैमाने पर प्रभाव पड़ता है? स्प्राइट्स स्पष्ट रूप से ऊर्जा के किसी प्रकार के हस्तांतरण का प्रतिनिधित्व करते हैं, लेकिन क्या यह ऐसे पैमाने पर है जिसका मौसम और जलवायु पर महत्वपूर्ण प्रभाव पड़ता है? हम उनका अध्ययन किए बिना उत्तर नहीं दे सकते। और, फिर, हम बुनियादी स्ट्रीमर भौतिकी के बारे में क्या सीख सकते हैं? स्प्राइट्स के नीचे से निकलने वाली निविदाएं 'स्ट्रीमर' हैं - आयनीकरण की छोटी गेंदें - के बारे में चलती हैं। किरण की गति और जीवनकाल वायु घनत्व से संबंधित है, इसलिए बहुत कम घनत्व में स्प्राइट का अध्ययन करना ऊपरी वायुमंडल की तरह है जो धीमी गति में एक आवर्धक ग्लास के साथ स्ट्रीमर्स को देख रहा है, हालांकि वे अभी भी काफी तेज हैं!

आप कितने प्रेत-शिकार मिशन पर हैं?

व्यक्तिगत रूप से, यह मेरा दूसरा हवाई अभियान है। पहली बार, 2011 में, कुल 40 हवाई घंटे उड़ान भरे, और इस अभियान ने 30 घंटे का और काम किया। यह संभवत: लगभग 15ish उड़ानें हैं। वही दल, माइनस मी, ने 2009 में एक और हवाई अभियान किया।

3 अगस्त, 2013 को रिपब्लिक काउंटी, कंसास के ऊपर ब्यूटेन लाइटर से आग की लपटों की तरह दिखने वाली अहर्न्स ने इन नीले जेट्स पर कब्जा कर लिया। स्प्राइट के विपरीत, नीले जेट सीधे बिजली से ट्रिगर नहीं होते हैं, लेकिन किसी भी तरह की उपस्थिति से संबंधित प्रतीत होते हैं ओलावृष्टि। फ़्लिकर के माध्यम से जेसन अहरन्स की छवि शिष्टाचार।

क्या परिस्थितियां, दिन का समय, देश के क्षेत्र और ऊंचाई इन उड़ानों के लिए आदर्श हैं?

मिडवेस्ट उत्पादक है, ज्यादातर क्योंकि यह इन शक्तिशाली गरज के साथ रात भर चलता है। जाहिर है, हमें अंधेरा होने की जरूरत है, लेकिन इसके अलावा रात का समय ज्यादा मायने नहीं रखता है, केवल तूफान कितना मजबूत है और यह कितना शक्तिशाली सकारात्मक बिजली उत्पन्न कर रहा है। हम नोटिस करते हैं कि जब तूफान अच्छा चल रहा होता है तो यह स्तंभ स्प्राइट और गाजर स्प्राइट का उत्पादन करता है, लेकिन जैसा कि यह मर जाता है यह कम लगातार, लेकिन बड़े और उज्जवल, जेलीफ़िश स्प्राइट पर स्विच करने लगता है। हम उतने ही ऊंचे उड़ते हैं, जितने हम आमतौर पर 41, 000 से 45, 000 फीट के बीच पा सकते हैं, लेकिन बस बादलों के ऊपर एक दृश्य देखना है। हम अभी भी स्प्राइट से नीचे हैं।

बिजली सिर्फ मिलीसेकंड तक चलती है, इसलिए मैं विशेष रूप से उत्सुक हूं कि आप इसे कैसे खींचते हैं। आप कौन सा उपकरण इस्तेमाल करते हैं?

अभी भी तस्वीरों के लिए, मैं बस अपना कैमरा (एक Nikon D7000 और एक तेज लेंस) खिड़की से बाहर का सामना करना पड़ता है और एक अंतराल सेट तो कैमरा लगातार तस्वीरें खींचता है। फिर मैं बाद में गुजरता हूं और उन सभी चीजों को हटा देता हूं जिनमें कोई स्प्राइट नहीं है। यह लाइटनिंग फोटोग्राफी के समान सिद्धांत है; ऐसा लगता है कि आपको सही समय मिलना होगा, लेकिन यह वास्तव में सिर्फ सांख्यिकीय है, अगर आप तस्वीरों का एक गुच्छा स्नैप करते हैं, तो उनमें से एक को जल्द या बाद में कुछ मिलने वाला है। मैं शायद हर स्प्राइट के लिए 1, 000 चित्रों के आदेश पर तस्वीर खींचता हूं, जिनके साथ मैं आता हूं।

उच्च गति वाले वीडियो कैमरों के लिए, कैमरे में एक बफर होता है जो लगातार वीडियो के कई फ़्रेमों के माध्यम से लगातार चक्र करता है, और जब मुझे एक स्प्राइट दिखाई देता है तो मैं एक ट्रिगर मारता हूं जो कैमरे को रोकने के लिए कहता है और जो कुछ भी रिकॉर्ड करता है उसे बचा सकता है। जब हम प्रति सेकंड 10, 000 फ्रेम पर चल रहे होते हैं, तो बफर लगभग एक सेकंड में भर जाता है, इसलिए मुझे एक स्प्राइट को पहचानने और बटन को हिट करने में कितना समय लगता है। यह एक धीमी रात पर बहुत कर हो सकता है जब आपको 45 मिनट के लिए कुछ भी सीधा नहीं देखना पड़ता है और फिर भी एक से कम प्रतिक्रिया समय के साथ तैयार होता है।

क्या आप सेटअप का वर्णन कर सकते हैं? आप वास्तव में विमान की खिड़की से तस्वीरें कैसे लेते हैं?

एक तस्वीर एक हजार शब्दों के लायक है, है ना?

विमान की खिड़की के पास अहर्न्स का सेटअप। फ़्लिकर के माध्यम से जेसन अहरन्स की छवि शिष्टाचार।

और उच्च गति वीडियो के लिए ...

हाई स्पीड वीडियो कैप्चर करने के लिए उनका सेटअप। फ़्लिकर के माध्यम से जेसन अहरन्स की छवि शिष्टाचार।

हमारे पास विमान में इंटरनेट कनेक्शन है ताकि हम वास्तविक समय में मौसम की स्थिति देख सकें। हम तूफान के सबसे उत्पादक दिखने वाले हिस्से पर उपरोक्त कैमरों को इंगित करते हैं और स्प्राइट्स की प्रतीक्षा करते हैं।

आपके द्वारा ली गई इन जैसी तस्वीरें कितनी दुर्लभ हैं?

जहाँ तक मैं बता सकता हूँ, वे बहुत दुर्लभ हैं। उल्का कैमरों और वहाँ बाहर वेबकैम के साथ ली गई कुछ स्प्राइट छवियां हैं, लेकिन वे आमतौर पर बहुत दूर होने और एक विस्तृत कोण लेंस का उपयोग करने के कारण कम रिज़ॉल्यूशन हैं। मैंने एक डीएसएलआर के साथ ली गई दो या तीन स्प्राइट छवियां देखी हैं, लेकिन वे अभी भी जमीन और एक अच्छी दूरी से दूर हैं, और आमतौर पर कुछ और के शॉट्स जो पृष्ठभूमि में स्प्राइट के साथ भाग्यशाली हैं। मुझे हवा में ऊपर होने का फायदा है, स्प्राइट उत्पादक क्षेत्र के करीब, स्प्राइट कहां दिखाई देगा, इसका एक अच्छा अनुमान है, इसलिए मैं स्प्राइट को बंद करने के लिए लेंस के एक संकीर्ण क्षेत्र के साथ उपयोग कर सकता हूं।

जहाँ तक मुझे नीले जेट्स के चित्रों की बात है, जहाँ तक मैं बता सकता हूँ कि वे वास्तव में किसी DSLR वाले जेट्स की पहली छवियाँ हैं। यह कुछ समझ में आता है, क्योंकि जेट जमीन से देखने के लिए बहुत कठिन स्प्राइटों की तुलना में बादलों के शीर्ष के बहुत करीब हैं। हवा में होना एक बड़ा फायदा है।

रेड विलो काउंटी, नेब्रास्का पर 12 अगस्त, 2013 को लिया। फ़्लिकर के माध्यम से जेसन अहरन्स की छवि शिष्टाचार।

यदि आप कुछ भी करते हैं, तो आप छवियों के बारे में क्या सोचते हैं

मुझे लगता है कि उनके बारे में वास्तव में अन्य प्रकार की दृढ़ता है। उदाहरण के लिए इसे (ऊपर) लें। आपको यह अच्छा शांत सितारा क्षेत्र मिला है, और नीचे की बिजली से कुछ शांत, शांत नीली रोशनी आ रही है। फिर BLAM! यह अजीब, menacing, पूरी तरह से विदेशी दिखने वाली प्रेत बस पूरे दृश्य को लेती है, जैसे 'मैं यहां हूं, आप इसके बारे में क्या करने जा रहे हैं?'

हंस नील्सन, अभियान के प्रमुख अन्वेषक (और मेरे पहले उल्लेख किए गए समिति के सदस्य) का कहना है कि यह एक (नीचे) उसे क्लासिक डच चित्रों की याद दिलाता है, इसके सीपिया स्वर और वायुमंडलीय धुंध से थोड़ा धुंधला होता है।

6 अगस्त, 2013 को कनाडाई काउंटी, ओक्लाहोमा में लिया गया। फ़्लिकर के माध्यम से जेसन अहरन्स की छवि शिष्टाचार।

आपने इस परियोजना में भाग लेकर स्प्राइट के बारे में अब तक क्या सीखा है?

व्यक्तिगत रूप से? जब मैं 2011 के अभियान में शामिल हुआ तो मुझे पता था कि विकिपीडिया प्रविष्टि के अलावा स्प्राइट्स के बारे में कुछ भी नहीं है। मैं अभियानों की हर रात अधिक सीखता हूं, दूसरों को सुनने से पहले की स्थितियों के बारे में बात करते हैं, जो हम उड़ानों के दौरान देख रहे हैं और हमारे 'हमने जो किया वह सही था, हमने गलत किया' उड़ान के बाद की बीयर पर चर्चा की। मैं अभी भी अन्य लोगों की तुलना में नौसिखिया हूं, लेकिन मैं अब उस बिंदु पर हूं जहां मैं सबसे आम सार्वजनिक प्रश्नों को स्प्राइट और शिकार के बारे में बता सकता हूं।

आप आगे कहाँ और कब उड़ रहे हैं?

कुछ भी पत्थर में सेट नहीं है, लेकिन हम वास्तव में अगली गर्मियों में फिर से उड़ना चाहेंगे। उम्मीद है कि हम ऐसा कर सकते हैं।

वैज्ञानिकों ने रेड लाइटिंग की दुर्लभ तस्वीरों को कैद किया