Công Nghệ Điên Rồ Phát Hiện Sét 6,000 Dặm Xa

Nếu một tia chớp xảy ra cách Cực Bắc một trăm dặm, và không có ai xung quanh để nghe thấy, liệu nó có tạo ra âm thanh không? Có, vì có một mạng lưới cảm biến toàn cầu luôn lắng nghe, xác định chính xác vị trí và thời điểm của những cú sét từ xa tới 6,000 dặm.

Trong tháng Sáu và cuối tuần vừa qua, Cực Bắc đã chứng kiến những cơn bão có sấm sét hiếm hoi, một sự kiện có thể trở nên ít hiếm khi biến đổi khí hậu gia tăng. Và sự kiện này đã hoàn toàn bị lạc lõng với những con người ở xa nếu không có sự hỗ trợ của một công ty mang tên Vaisala, điều hành mạng lưới cảm biến và sử dụng nó để xác định chính xác vị trí sét, truyền dữ liệu cho các tổ chức như Cơ quan Dự báo thời tiết Quốc gia. “Đây là một hệ thống tương đối mới, vì vậy khả năng của chúng tôi để phát hiện sét ở phía bắc như vậy đã cải thiện đáng kể trong vòng 5 đến 10 năm qua,” nói Alex Young, một nhà khí tượng với Cơ quan Dự báo thời tiết Quốc gia tại Fairbanks, Alaska. “So với: ai biết liệu một sự kiện như vậy có xảy ra cách đây 30 năm không?”

Trước tiên, chúng ta cần nói về cách sét hình thành. Khi Mặt Trời làm nóng bề mặt của Trái Đất, không khí và hơi nước nổi lên và tạo ra giọt nước. Với đủ năng lượng mặt trời, không khí ấm và ẩm tiếp tục nổi lên và nổi lên, trong khi đồng thời, không khí lạnh trong hệ thống đang chìm xuống—dẫn đến một khối khí xoáy được gọi là đám mây chưng cư sâu, tạo ra các điện tích điện tử leo thang thành sét. Thường thì không khí Bắc Cực không giữ đủ nhiệt để có được tất cả những hiện tượng chưng cư đó. Nhưng trong những thời điểm biến đổi khí hậu này, không có gì là bình thường nữa.

May mắn cho Vaisala, sét vô tình bộc lộ bản thân mình theo nhiều cách. Chúng ta, con người, nhận biết nó qua ánh sáng chói lọt và âm thanh điếc, nhưng điều mà cơ thể chúng ta không nhận ra là dòng điện lớn của một cú sét tạo ra các sóng radio. Trong một khoảnh khắc thoáng qua, tia sét hoạt động như một tháp radio khổng lồ và hỗn loạn. “Nếu bạn có một phát sét chạm vào mặt đất, bạn có thể có một kênh điện tích dài vài dặm,” nói Ryan Said, một nhà nghiên cứu tại Vaisala. “Và điều đó về cơ bản hoạt động như một ăng-ten tạm thời ở trên bầu trời.”

Tuy nhiên, nếu không có một tính khí đặc biệt trong khí quyển của chúng ta, tín hiệu này sẽ khó để phát hiện. Nhưng tầng ion—một lớp ion hóa trong tầng cao của khí quyển Trái Đất—phản xạ một lượng đáng kể của tín hiệu radio trở lại đất để các thiết bị của Vaisala phát hiện. Hãy tưởng tượng chúng như những phiên bản lớn hơn, nhạy cảm hơn của một ăng-ten vòng để nhận sóng phát thanh AM. “Nếu chúng ta có một bộ thu nhạy cảm đủ, chúng ta có thể phát hiện những phát sóng radio này ở khoảng cách toàn cầu,” nói Said. “Đó là cách, với hàng chục bộ thu trên thế giới, chúng ta có thể theo dõi sét ở bất kỳ nơi nào, kể cả lên Bắc Cực.” (Xem trên đây để thấy hình ảnh minh họa về những cú sét trên toàn thế giới.)

Bí quyết nằm ở việc tạo thành một tam giác tín hiệu. “Chúng tôi đo thời gian khi những đợt sóng radio này đến tận các cảm biến và hướng,” Said chú ý. Nếu đợt sóng radio của cú sét chạm vào ít nhất ba cảm biến trong mạng lưới toàn cầu được đồng bộ hóa của Vaisala, hệ thống có thể xác định chính xác thời điểm và nơi tín hiệu xuất phát. Vaisala thậm chí có thể dịch chuyển tín hiệu radio thành âm thanh cho tai người, mà bạn có thể nghe ở đây. (Mỗi tiếng kêu là một cú sét đơn.)

Không phải là tín hiệu này dễ giải mã, hãy chú ý. Bạn phải tính đến sự phản xạ từ tầng ionosphere, ví dụ. Vì vậy, như Said giải thích, “hầu hết những nỗ lực của công ty được dành để giải mã đúng những tín hiệu đó để chúng ta có thể trích xuất thông tin đáng tin cậy từ chúng.”

Độ tin cậy là quan trọng, vì không chỉ Cơ quan Dự báo thời tiết Quốc gia sử dụng dữ liệu của Vaisala. Các sân bay đánh giá cao việc biết nếu có cơn dông đang đến để lập kế hoạch chống trễ hoặc dừng hoạt động cung cấp nhiên liệu. Hệ thống thậm chí có thể hoạt động ở mức pháp lý, có lẽ để phân biệt xem liệu một cú sét có thể đã gây ra một vụ cháy rừng.

Vậy nếu sét nghĩ rằng nó có thể đánh một cách tùy tiện mà vẫn thoát khỏi sự chú ý, nó đã đánh lầm lạc rồi.

Cập Nhật, 28/8/19, 1:30 chiều ET: Sau khi phân tích kỹ lưỡng hơn, Vaisala đã xác định rằng sét đã đánh gần hơn Cực Bắc trong một cơn bão trước đó vào ngày 28 tháng 6, chỉ cách đó 110 dặm so với 300 dặm trong cơn bão ngày 10 tháng 8. Câu chuyện này đã được cập nhật để phản ánh con số mới.

• 3 năm của sự khốn khổ bên trong Google, nơi hạnh phúc nhất trong ngành công nghiệp công nghệ
• Hacker có thể biến loa thành vũ khí cyber âm thanh
• Lịch sử kỳ lạ và đen tối của 8chan và người sáng lập nó
• 8 cách mà các nhà sản xuất thuốc nước ngoài lừa dối FDA
• Nỗi lo lớn về ứng dụng chia sẻ vị trí
• 👁 Nhận dạng khuôn mặt đột ngột xuất hiện khắp mọi nơi. Bạn có nên lo lắng không? Ngoài ra, đọc tin tức mới nhất về trí tuệ nhân tạo
• 🏃🏽‍♀️ Muốn có những công cụ tốt nhất để khỏe mạnh? Kiểm tra lựa chọn của đội ngũ Gear chúng tôi cho những bộ theo dõi sức khỏe tốt nhất, thiết bị chạy bộ (bao gồm giày dép và tất), và tai nghe tốt nhất.