Onlangs heeft een wetenschappelijk team van bliksemexperten, onder leiding van het KMI, grote hoeveelheden van hogesnelheidsbeelden van bliksem geanalyseerd. De bliksemontladingen werden waargenomen op verschillende plaatsen in de wereld, waaronder Brazilië, Oostenrijk, de Verenigde Staten en Zuid-Afrika. Het is de eerste keer dat een onderzoek op zo’n grote schaal de eigenschappen van grondcontactpunten van deelontladingen bij bliksem bestudeert. Het verworven wetenschappelijk inzicht is essentieel voor de ontwikkeling van adequate bliksembeveiliging.
Om ons begrip over bliksemontladingen te vergroten, en de daarmee gepaard gaande krachten en fysische processen in onweerswolken, kunnen we verschillende instrumenten en technieken gebruiken. Zo kan men gebruik maken van een netwerk van bliksemsensoren, zoals wordt gedaan door het bliksemdetectiesysteem BELLS van het KMI. Anderzijds bieden satellieten met specifieke instrumenten aan boord ons de mogelijkheid om bliksemontladingen aan de top van het wolkoppervlak vast te leggen. Het nadeel bij het waarnemen van bliksemontladingen via bliksemnetwerken en/of vanuit de ruimte is echter dat de ontlading indirect wordt waargenomen.
Met behulp van hogesnelheidscamera’s daarentegen, kan de stroom van elektrisch geladen deeltjes door de lucht rechtstreeks worden vastgelegd. Met beeldsnelheden van minstens 200 beelden per seconde wordt het mogelijk om de verschillende deelontladingen, in het jargon ook wel strokes genoemd, behorende tot eenzelfde bliksem, vast te leggen. De verzameling van alle strokes waaruit de bliksemontlading is opgebouwd noemt men op zijn beurt een flash.
De videobeelden stellen ons in staat te bepalen of elke individuele deelontlading (stroke) een nieuw grondcontactpunt creëert of een reeds bestaand bliksemkanaal volgt. Deze bliksemkenmerken zijn zowel relevant voor de wetenschappelijke wereld, als voor de ontwikkeling van adequate bliksembeveiliging.
Een flash bestaande uit drie verschillende strokes waargenomen in Zuid-Afrika Ter beschikking gesteld door Hugh Hunt en Carina Schumann (Universiteit Witwatersrand, Johannesburg, Zuid-Afrika) en Tom Warner (ZT Research, South Dakota, USA).
Op basis van de analyse van zo’n hogesnelheidsbeelden werd voor de eerste keer op grote schaal en met éénzelfde methode aangetoond dat flashes meer dan één grondcontactpunt hebben. Om het risico van een bliksem in een bepaald gebied in te schatten, is het daarom aangewezen het aantal grondcontactpunten te gebruiken als parameter voor de ruimtelijke verdeling van bliksem en niet de flashdichtheid.
Bovendien werd in het onderzoek de kwaliteit van enkele algoritmen geanalyseerd om correct na te gaan of een stroke in een flash al dan niet een nieuw contactpunt met de grond creëert of een al bestaand kanaal naar de grond volgt (en dus geen nieuw contactpunt vormt). Voor de eerste keer in bliksemonderzoek kan het beste algoritme nu gebruikt worden om uit een grote hoeveelheid bliksemdata de dichtheid te bepalen op basis van het aantal grondcontactpunten.
Twee artikels werden over dit onderzoek gepubliceerd (in het Engels):
