Une équipe de recherche du Los Alamos National Laboratory a récemment découvert que la différence de force entre deux impulsions radio à très haute fréquence dans la foudre est étroitement liée à l'altitude de la foudre dans le nuage – une découverte qui met en lumière la façon dont la puissance dans la foudre rayonne. Ceci, à son tour, donne un aperçu de l'initiation de la foudre dans un type particulièrement puissant de foudre dans le cloud.
Pour arriver à cette conclusion, l'équipe de Los Alamos a utilisé l'apprentissage automatique pour amasser le plus grand ensemble de données de paires d'impulsions trans-ionosphériques (TIPPS), un signal radio à très haute fréquence généré par la foudre. Plus de 76 000 TIPP ont été observés par un capteur radiofréquence développé par Los alamos à bord d'un satellite en orbite géostationnaire et apparié à la foudre observée à partir du sol. (On estime que 95% des événements de la foudre détectés par les capteurs de radiofréquence sont des TIPP, tandis que les autres sont des décharges de cloud-sol.)
« We've known for a long time that the first pulse of a TIPP is caused by the signal from the lightning directly reaching a satellite after traveling through the ionosphere, and the second pulse is caused by the signal reflecting off Earth's surface and then reaching the satellite, » said Erin Lay, a research scientist at Los Alamos and lead Laboratory author of the study published in the Journal of Geophysical Research: atmosphères.
« Parfois, cette seconde impulsion est plus forte que la première, mais nous ne savions pas pourquoi. Cette étude nous a montré que la différence est le résultat de l'altitude de la foudre dans le nuage et de l'angle d'élévation par rapport au satellite. »
L'étude a fourni des preuves supplémentaires que les TIPP sont la signature spatiale des décharges intracloud compactes, qui sont un processus de foudre dans un court-cloud particulièrement rapide.
La nouvelle base de données importante de 76 000 TIPPS a également le potentiel d'ajouter une spécificité supplémentaire aux données Global Lightning Mapper (GLM). Ces instruments GLM sur les satellites GOE-R de la National Oceanic and Atmospheric Administration, ainsi que l'imageur de base avancé co-localisé, donnent aux chercheurs une estimation de la hauteur d'un nuage, selon Lay.
« Nos mesures pourraient conduire à des mesures encore plus précises au moment de la hauteur des régions convectives des nuages, ce qui peut à son tour les aider à vérifier leurs données », a déclaré Lay. « Il pourrait leur dire, par exemple, que lorsqu'ils obtiennent un saut rapide dans l'altitude des TIPP, la convection de la tempête pourrait changer rapidement. »
