科学家利用卫星来追踪世界上最大的闪电

科学家利用卫星来追踪世界上最大的闪电

从国际空间站看到的巨大闪电

利用卫星和地面站,科学家记录了2017年发生的一次史诗般的闪电,它整整覆盖了美国西南部的三个州。

令人难以置信的是,科学家们表示,还可能会发现更大的“超级闪电”。

我们通常认为,闪电是沿着垂直区域移动的东西。其实,闪电也可以水平移动,特别是在高海拔地区。上周发表在美国气象学会公报上的一项新研究证实,闪电“超级闪电”比人们通常认为的更为普遍。这些超级闪电的长度通常超过100公里,其中包括2017年以来打破纪录的特大闪电,在美国德克萨斯州、俄克拉荷马州和堪萨斯州上空延伸超过了500公里。

科学家利用卫星来追踪世界上最大的闪电

一般来说,垂直闪电的长度通常约为6至10公里,最高可达20公里。

然而,专门研究闪电的科学家表示,闪光在云中的水平范围可能要长得多,在大型风暴系统中可以达到“中尺度”的维度。科学家所说的“中尺度”,指的是超过100公里的闪电。至于水平闪电可能延伸的总长度,这在科学上仍然是个未知数。

科学家利用卫星来追踪世界上最大的闪电

科学家们第一次发现中尺度闪电是在20世纪50年代,但直到1989年在高层大气中发现了精灵闪电,气象学家才开始认识到这种现象的本质。精灵是一种明亮的电闪光,出现在海拔50至90公里的高空。这些闪光发生在被称为中尺度对流系统的单个雷暴有组织的集合内。在适当的情况下,这些闪光可以引发连锁反应,延伸到很远很远的距离。例如,2007年,科学家使用3D闪电测绘阵列记录了俄克拉荷马州上空321公里长的闪电,当时打破了记录。

在这项新的研究中,研究人员试图更好地理解和表征这些超级闪电中最大的一种。为此,科学家们研究了由国家海洋和大气管理局的GOES 16和GOES 17卫星(分别于2017年和2018年发射)上的地球同步闪电映射器(GLM)收集的数据。GLM为科学家提供了前所未有的能力,可以从地球上空跟踪大风暴。

科学家利用卫星来追踪世界上最大的闪电

GOES 16气象卫星

通过使用GOES数据和地面闪电监测站,研究人员发现,延伸100公里或更长的超级闪电实际上是相当常见的。

然而,正如这项研究所显示的那样,这些超级闪光中最大的一个,远比科学家们想象的要更大。

2017年10月22日上午,美国西南部当地时间凌晨1时13分出现一条飑线,即一系列冷锋前形成的雷暴,得克萨斯州北部上空出现闪电电荷,并迅速向东北偏北方向扩散,横穿俄克拉荷马州,最终在堪萨斯州东南部结束。总的来说,这个超级闪电的行程超过500公里,闪电照亮了67845平方公里的区域。

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在太空中拍摄到的精灵闪电

但是,这一超级闪电尚未得到世界气象组织(WMO)的证实,因此从技术层面上讲,它并不是正式的世界纪录。

科学家们表示,考虑到在那个特定的风暴系统和此后的其他风暴中出现更长时间的超级闪电的可能性很大,这是一种“无意义”的观点。更重要的是,未公布的GOES数据已经暗示了一个更长的超级闪电 —— 来自巴西的673公里长的庞然大物,这是今年早些时候记录的。

那么,超级闪电到底能有多大呢?

根据研究,远比人类发现的还要大!

科学家们解释道,只要风暴系统中存在足够的连续电荷储存库,超级闪电一旦启动,似乎就能几乎无限期地传播下去。

未来的超级闪电有可能达到1000公里的长度吗?我们不会妄加猜测,让科学验证的事实来告诉我们吧!


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