反向闪电
更新时间:2024-04-13 02:14:30

基本解释

  反向闪电 又被称为“大喷气式飞机”。与大多数常见的闪电不同,它没有劈向大地,而是从雷暴云上部射向高空的电离层。这一闪电威力巨大,释放出高能电荷,迅疾射向75公里的高空。由于这种罕见的闪电持续时间仅仅有1秒钟,稍纵即逝,因此杜克大学的科学家抓拍下的这张“反向”闪电照片可谓弥足珍贵。

  反向闪电-简介

  美国科学家日前抓拍下一次非常罕见的闪电,与大多数常见的闪电不同,这次闪电没有劈向大地,而是从雷暴云上部射向高空的电离层。这一闪电威力巨大,释放出高能电荷,迅疾射向75公里的高空。 由于这种闪电释放的电能比普通闪电要大得多,这种闪电又被称为“大喷气式飞机”。

  这种闪电与通常见到的闪电类似,但又是两种完全不同的自然现象。库莫已经将这一发现撰文发表在最新的《自然-地理科学》杂志上。

  反向闪电-特点

  库莫教授介绍说,从测量结果看,普通闪电的放电量和“大喷气飞机”是可比的,不过“大喷气飞机”的速度和作用的距离比普通闪电要大许多。这是因为,从雷暴云上部至高空的电离层空气稀薄,闪电遇到的阻力要小许多。“大喷气飞机”通常在雷雨天气出现,可以射向90公里远的高空。

  反向闪电-抓拍

  尽管每次雷暴天气时,都会电闪雷鸣,但是这种“反向”闪电十分罕见。从2001年起,人们只抓拍下5次“反向”闪电的照片。由于这种罕见的闪电持续时间仅仅有1秒钟,稍纵即逝,因此杜克大学的科学家抓拍下的这张“反向”闪电照片可谓弥足珍贵。

  北卡罗来纳州杜克大学的史蒂芬·库莫和同事近日在观测闪电时,碰上了这次“反向”闪电,幸运地是他们还抓拍下这一罕见现象。

  库莫介绍说:“尽管光线较弱,但由于是满月,我们及时拍摄到了。当时那一瞬间大约只有1秒钟,不过我们同时进行了磁场测量。结果显示,这次闪电向电离层放射了大量电荷,放电量约为1000到2000库仑。”

  罕见反向闪电奇景:强度为普通闪电千倍

  2008年夏天,美国研究人员捕捉到一次罕见的“反向闪电”奇观。据他们介绍,反向闪电与击向地面的强度最大的闪电威力一样大。

  这些罕见的反向闪电被称为“巨大喷流”(gigantic jet),以前有人曾看到它们进入距雷雨云端56英里(约合90公里)的大气最高层。不过,研究人员仅数次看到巨大喷流,因此对这种不同寻常的闪电的威力和电活动知之甚少。2008年7月21日,美国杜克大学电气工程师史蒂文·库摩尔(Steven Cummer)领导的一个研究小组受到了幸运女神的眷顾。

  他们在杜克大学校园内架设了一台自动摄像机,研究从校园周围经过的暴风雨释放的磁活动。库摩尔说:“我的研究小组确实对研究高层大气中独特的闪电现象很感兴趣。”这个研究项目进行到六个月的时候,热带风暴“克里斯托瓦尔”(Cristobal)恰巧从杜克大学上空经过,摄像机幸运地捕捉到这次暴风雨释放的巨大喷流。

  库摩尔说:“我们之前基本上对巨大喷流的电子属性一无所知,所以风暴过后,我们立即开始分析数据,了解刚才发生的情况。”研究人员发现,反向闪电携带了144库仑的电荷。库摩尔说:“这个巨大喷流射向高层大气的能量同强度最大的闪电的能量一样多,也就是说,反向闪电的威力是普通闪电的100至1000倍。”

  这一发现令库摩尔研究小组十分震惊,因为这是第一份有关电荷可以从对流层向电离层直接移动的确凿证据。库摩尔说,在此之前,“我们不清楚巨大喷流是否同高层大气发生电接触,向暴风雨放电。暴风雨同高层大气存在电联系,驱使放电过程,这着实令我们倍感惊讶。”

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