Разгадана тайна молнии

Учёные давно пытаются разгадать тайну молнии.

Выяснить, как она формируется, удалось только сейчас благодаря новым подходам. Измеренные в грозовом облаке электрические поля в десятки раз меньше, чем поля, которые нужны в лаборатории для возбуждения электрического разряда.

Нам удалось решить эту проблему: мы построили численную модель, которая объясняет, как в грозовых облаках формируется молния. Мы показали, что ключевую роль в этом процессе играет сведение множества плазменных каналов в единую сеть.

Это создаёт предпосылки для формирования «зародыша» молнии даже в относительно слабых электрических полях. Молния сама способствует образованию плазмы: её лидерный канал — это плазма, причём очень горячая.

Мы установили, что в результате столкновения жидкой и твёрдой фаз воды в грозовых облаках возникают недолго живущие плазменные образования — стримеры. Сами по себе они быстро распадаются, не превращаясь в молнию.

Нам с коллегами удалось показать, в каких условиях система стримеров превращается в плазму лидера молнии. Лидер — это горячий плазменный канал, проводящий каркас грозового электрического разряда.

Процесс образования молнии связан с высотой облаков: наиболее характерные высоты, на которых образуется молния, — 6–9 километров. Это зависит ещё и от широты, в которой она образуется.

Например, в Аргентине могут формироваться настолько мощные конвективные потоки, что разряд образуется на кромке 10 километров и выше. Молния — это очень опасное явление.

После наводнений она занимает второе место. Это не только потенциальная причина пожаров, но и угроза для современных слаботочных устройств, в том числе навигационных.

Кроме того, молния связывает азот. Для растений окислы азота даже полезны, а вот человеку и другим животным они могут нанести вред.

Учёные прогнозируют увеличение молниевой активности. Современные расчёты, проводимые для защиты от ударов молний, не позволяют определить специфику поражения сооружений в различных уголках планеты.

В связи с прогнозируемым усилением активности молний основная практическая ценность нашей работы связана с совершенствованием методов защиты от этого природного явления, особенно в регионах новейших геополитических интересов России (Южная Америка, Африка, Юго-Восточная Азия).

Московский комсомолец

Изучают микропластик в воде
Пластик присутствует практически во всех товарах повседневного спроса, что приводит к его попаданию в окружающую среду.

Примером этого является Большое тихоокеанское мусорное пятно площадью 1,6 млн квадратных километров, содержащее не менее 79 тысяч тонн пластиковых отходов, около 8% из которых — микропластик. Определение концентрации микропластика в природных водах и поиск источников загрязнения важны для оценки потенциальных рисков для обитателей водных экосистем и людей, потребляющих воду.

Учёные лаборатории геохимии наночастиц и лаборатории концентрирования ГЕОХИ РАН использовали оригинальный метод, основанный на использовании растительного масла, для определения концентрации микропластика в пробах воды. Михаил Ермолин, кандидат химических наук, ведущий научный сотрудник ГЕОХИ РАН, рассказывает, что использование метода проточного извлечения микропластика из воды с использованием растительного масла объясняется тем, что все пластики по химической природе гидрофобны и поэтому хорошо взаимодействуют с маслами.

Проточный способ основан на прокачивании воды через специальную центрифугу, в которой удерживается небольшой объём касторового масла (5–10 мл). В результате прокачивания микропластик переходит из воды в масло и концентрируется в нём.

Этот метод позволяет прокачивать неограниченный объём воды, достигая необходимой степени концентрирования. Учёные определили довольно невысокое содержание микропластика в пробах черноморской воды — 6,5 мкг/л.

Результаты работы были опубликованы в журнале Microplastics. По данным международных обзоров в международном журнале MDPI Water, фоновые массовые концентрации микропластика на поверхности моря обычно лежат в диапазоне от 1 до 1000 мкг/л.

Комбинация разработанного метода извлечения микропластика с методом пиролитической газовой хромато-масс-спектрометрией позволила специалистам определить типы микропластика в пробах воды Чёрного моря. Возле Туапсе были обнаружены полиэтилен, полипропилен, бутадиен-стирольный каучук, поливинилхлорид, полиэтилентерефталат.

Ранее этот же метод проточного извлечения микропластика из воды с использованием растительных масел показал свою эффективность при определении микропластика в воде Москвы-реки. Учёные определили тогда его содержание в объёме 107 мкг на литр, то есть на порядок больше, чем в Чёрном море.

Московский комсомолец

Упражнения помогают при СДВГ
Учёные, опубликовавшие свои выводы в журнале Frontiers in Psychology, установили, что физические упражнения могут снижать симптомы синдрома дефицита внимания и гиперактивности (СДВГ), повышать концентрацию и самоконтроль.

Разные виды тренировок оказывают различное воздействие. Например, аэробные упражнения дают более длительный положительный эффект, а высокоинтенсивные интервальные тренировки позволяют достичь результатов за меньшее время.

Занятия, которые требуют быстрой реакции на меняющиеся условия, способствуют улучшению самоконтроля и гибкости мышления. Более предсказуемые упражнения и практики, сочетающие движение с концентрацией внимания, помогают регулировать эмоции и снижать гиперактивность.

Тренировки с одновременным выполнением умственных задач могут улучшать рабочую память. Авторы исследования подчёркивают, что положительный эффект физической активности может быть связан с изменениями в работе нейромедиаторов и механизмов адаптации нервных клеток.

Наиболее убедительные данные получены в исследованиях с участием детей и подростков. Эффективность упражнений для взрослых изучена недостаточно.

Физическая активность рассматривается как дополнение к комплексному лечению СДВГ, а не замена лекарственной терапии. Ранее учёные выяснили, что частое употребление сладких напитков связано с повышенной вероятностью развития СДВГ.

Лента ру

Дым лесных пожаров влияет на здоровье детей
Беременные женщины, которые подвергались воздействию дыма от лесных пожаров, могут иметь повышенный риск рождения ребёнка с астмой.

К такому выводу пришли учёные, представившие свою работу на ежегодной конференции Американского колледжа аллергии, астмы и иммунологии (ACAAI). Специалисты изучили данные о 1097 детях, родившихся в Северной Калифорнии, где в 2017–2020 годах были масштабные лесные пожары.

Исследователи оценили уровень загрязнения воздуха, которому подвергались матери во время беременности и после родов, и сопоставили эти показатели с развитием астмы у детей. Учитывались не только дым от пожаров, но и концентрация мелких загрязняющих частиц PM2,5, которые могут проникать глубоко в лёгкие.

Также принимались во внимание наследственная предрасположенность к астме, пол и возраст ребёнка, воздействие сигаретного дыма на мать и другие факторы. Выяснилось, что повышенное воздействие частиц PM2,5 во втором триместре беременности было связано с развитием астмы у детей.

Загрязнение воздуха дымом лесных пожаров в третьем триместре и в период около рождения также сопровождалось повышенным риском заболевания. Авторы предполагают, что отдельные этапы внутриутробного развития лёгких особенно чувствительны к загрязнению воздуха.

Однако исследование выявило статистическую связь и не доказало, что дым непосредственно вызывает астму.

Лента ру

Сок восковницы помогает защитить кишечник
Учёные провели исследование, в ходе которого выяснили, что сок китайской восковницы (Myrica rubra) может уменьшать воспаление кишечника и способствовать восстановлению его защитного барьера.

В журнале Food & Function (F&F) опубликованы результаты этого исследования. Эксперимент проводился на мышах с искусственно вызванным воспалением кишечника, а также на органоидах толстой кишки, выращенных в лаборатории.

Исследователи оценивали состояние слизистой оболочки, состав кишечной микрофлоры и изменения обмена веществ. Выяснилось, что сок китайской восковницы снижал выраженность воспалительного заболевания у мышей и повышал уровень белков, которые отвечают за защиту слизистой кишечника.

Одновременно с этим изменялся состав кишечных бактерий и процессы обмена аминокислот и желчных кислот. В лабораторных экспериментах сок также оказывал положительное воздействие на клетки кишечника даже в отсутствие бактерий.

Авторы исследования предполагают, что вещества в составе сока могут напрямую влиять на защитные функции кишечника. Однако пока неизвестно, какие именно компоненты обеспечивают этот эффект и насколько важную роль играют изменения микрофлоры.

Ранее стало известно, что бактерия из сыра эмменталь может снижать повышенную чувствительность кишечника.

Лента ру

Другие новости