Har du någonsin undrat hur blixtar bildas? Har du funderat på hur meteorologer kan upptäcka blixtar? Blixten är ett mystiskt fenomen i väderprognoser; det är omöjligt att förutsäga exakt men kan spåras med en blixtdetektor. blixtdetektor. Blixtnedslag inträffar tusentals gånger per dag, och dessa enheter ger tidigare varningar för kraftiga oväder, vilket gör blixtdetekteringsutrustning till ett användbart verktyg. Är du nyfiken på hur blixtdetektorer fungerar? Det svarar vi på i den här artikeln.
Väderprognoser kan förutsäga sannolikheten för ett oväder med kraftiga blixtar. Tyvärr är enskilda blixtnedslag för närvarande omöjliga att förutse, och nedslagen är till synes slumpmässiga och inträffar för snabbt och ofta för att kunna förutsägas. Blixten är vår enda varning, med undantag för uppbyggnaden av statisk elektricitet som ibland föregår ett nedslag.
Vad är blixtnedslag?
Blixten är en kraftfull elektrisk blixt. Blixten uppstår när det finns en skillnad i den elektriska laddningen i ett åskmoln. De negativt laddade partiklarna rör sig till botten av molnet och dras till de positivt laddade partiklarna i marken - moln-till-jord-blixtar kanaliserar elektroner från molnet till marken och balanserar laddningen. Moln-till-moln-blixtar sker på ungefär samma sätt, förutom att detta sker mellan två moln.
Infografik
Vi har destillerat informationen nedan till en lättförståelig infografik för våra prenumeranter. Av prestandaskäl visas en bild av lägre kvalitet på den här sidan. För att spara bilden i full storlek på din dator, klicka på knappen "ladda ner" under infografiken.
Hur blixtdetektorer fungerar
Blixtnedslag är som gigantiska elektriska gnistor; varje gång blixten slår ner sänds elektromagnetiska pulser ut som kan uppfattas på en radio i närheten. Du har hört dem förut; om du har lyssnat på AM-radio är pulsen den krasch av statiskt brus som du hör.
Men det finns ett problem med att använda dessa frekvenser för blixtdetektering. Det finns andra potentiella källor till elektromagnetisk interferens. Till exempel kan andra källor som avger elektromagnetiska signaler få detektorn att ge en falsk avläsning, t.ex. elmotorer eller mobiltelefoner. Bilens växelströmsgenerator kan också störa: det är det lågfrekventa vinande som ibland hörs på AM-radio när bilen accelererar.
Så hur kan vi veta var en blixt slår ner och hur fungerar blixtdetektorer?
När blixtar uppstår avges en elektromagnetisk våg. Detta vågmönster detekteras vid en ultralåg frekvens på 500 Hz. Stäm av antennen till 500 Hz är ett sätt att filtrera bort så många störsignaler som möjligt.
Det finns tre typer av blixtdetektorer: mobilbaserade, markbaserade och rymdbaserade. Mobila och markbaserade system använder liknande metoder för att upptäcka blixtar och dela data för att fastställa blixtnedslagets plats.
Handhållna blixtdetektorer använder en 500 Hz-antenn för att detektera radiovågor som indikerar blixtnedslag. Andra mobilbaserade detektorer använder samma metod för att lokalisera blixtnedslag. Även om handhållna detektorer är mindre exakta än mark-, mobil- eller rymdbaserade blixtdetektorer, är de fortfarande en mer prisvärt alternativ för detektering av blixtnedslag.
Ett av de mer exakta sätten att upptäcka blixtar är Trianguleringsmetoden. Trianguleringsmetoden använder två eller flera markbaserade blixtdetektorer för att uppskatta blixtnedslagets avstånd och styrka. Genom att använda flera enheter minskar dessutom felen som orsakas av signalstörningar. National Lightning Detection Network använder denna metod, som var den mest exakta formen av blixtdetektering fram till lanseringen av de nya GOES-satelliterna.
Den modernaste metoden för blixtdetektering är användning av satelliter. Satellitdetektorer ger mer exakt information om blixtarnas intensitet eftersom vi kan observera dem direkt. GOES använder strålning för att bestämma platsen för ett blixtnedslag med hjälp av ett verktyg som kallas Geostationär blixtmätare (GLM)som detekterar blixtar från rymden.
Användningsområden för blixtdetektorer
Det finns massor av potentiella användningsområden för en blixtdetektor. Här är några av de vanligaste användningsområdena:
- Sportaktiviteter utomhus
- Båtliv
- Verksamheter utomhus (simhallar, nöjesparker, parker etc.)
- ...och mycket mer
Varför är blixtdetektering viktigt?
Enligt International Lightning Detection Conference omkommer mellan 6 000 och 24 000 personer varje år på grund av blixtnedslag. Säkerhet mot blixtnedslag har blivit allt viktigare, och även om talesättet "när åskan går ska du gå inomhus" är något du bör följa, är blixtnedslagen redan för nära om du hör åska. Det är därför vi rekommenderar en blixtdetektor om du tillbringar mycket tid utomhus under våren och sommaren.
Även om vi kanske inte har en exakt metod för att förutsäga blixtnedslag, är var och när ett blixtnedslag inträffar värdefull data. Prognosmakare kan skapa mer effektiva stormvarningar med mer data om var blixtnedslag oftast inträffar.
En mer nyligen utvecklad metod för blixtprognoser
I en 2019 publiceringanvänder forskarna data om lufttryck, temperatur, vindhastighet och relativ luftfuktighet för att förutsäga blixtnedslag. De använder artificiell intelligens för att korrelera atmosfäriska förhållanden med dataregister över blixtnedslag för att förutsäga var ett blixtnedslag kommer att ske. Denna metod kan upptäcka blixtar inom en radie på 30 km på 10-30 minuter. Även om metoden är felaktig kan den förutsäga det drabbade området och tidsintervallet mycket snabbare än andra prognosmetoder.
Med tiden och med fler data kommer denna metod att bli mer exakt och precis. Sedan väderstation data är lätt tillgängliga, väderstation data kan kombineras med data för blixtdetektering för att förbättra algoritmernas noggrannhet.
Avslutning
Vi hoppas att vi har besvarat dina frågor om hur blixtdetektorer fungerar. Tekniken för blixtdetektering utvecklas ständigt. Ju fler metoder vi har för att exakt förutsäga var ett blixtnedslag befinner sig, desto mer exakta kan framtida vädermeddelanden om blixtnedslag bli.
