概要
- Penn Stateの研究チームが 自然界で初めてコロナ放電現象 を観測
- コロナ放電は 雷雨時の樹木の葉先で発生、紫外線で微弱に発光
- この現象が 大気浄化に寄与 する可能性を示唆
- 特殊な観測装置で 複数の樹種・雷雨で現象を記録
- 今後は 樹木や森林生態系への影響 を解明する研究が進行中
Penn Stateによる自然界のコロナ放電現象の初観測
- Penn Stateの 気象学・大気科学の専門家チーム による研究
- William Brune教授、Patrick McFarland博士課程学生、Jena Jenkins助教、David Miller元准教授が参加
- 2013年式Toyota Siennaを改造 し、手作りの望遠観測装置を搭載
- 2024年6月、 フロリダの雷雨を追跡調査
- 通常頻発するはずの雷雨が少なく、 観測は困難を極める
- 帰路、 ノースカロライナ州Pembrokeの大学駐車場で大規模な雷雨 に遭遇
- Sweetgum treeとLoblolly pine tree でコロナ放電現象を観測
コロナ放電現象の特徴と意義
- コロナ放電は 雷雨時に樹木の葉先で微弱な電気発光 として現れる現象
- 雲の負電荷と地表の正電荷が引き合う ことで発生
- 葉の先端で 強い電界が生じ、可視光・紫外線で発光
- コロナ放電の紫外線は 大気中の水蒸気を分解し、ヒドロキシルラジカル（OH）を生成
- OHは大気の主要な酸化剤 であり、揮発性有機化合物やメタンなどを分解
- 結果として 大気浄化作用に寄与
観測装置と観測結果
- Corona Observing Telescope System を開発
- ニュートン式望遠鏡＋紫外線カメラ
- 地理情報取得、気象電気測定、UV発光の校正機能 を搭載
- 太陽由来の紫外線は完全に遮断し、 コロナ・雷・火災のみ検出
- Sweetgum treeで859件、Loblolly pineで93件のコロナ放電イベント を記録
- イベントの持続時間は 瞬間的なものから数秒間 まで様々
- 他の雷雨や樹種でも 追加観測に成功
今後の課題と展望
- コロナ放電現象が 樹木や森林、さらには大気に及ぼす影響 は未解明
- 樹木への 損傷の有無や進化的適応の可能性
- 森林生態系全体への大気浄化効果
- 樹木生態学者・生物学者との共同研究 を開始
- 新たな自然科学の発見に向けた研究の推進
- 本研究は U.S. National Science Foundationの支援 を受けて実施
- Geophysical Research Letters誌に成果を発表