喜马拉雅山脉爆发红色精灵闪电

喜马拉雅山脉爆发红色精灵闪电

中国摄影师Paulownia董书畅在5月20日的凌晨,在西藏喜马拉雅山脉拍摄到了一种罕见的大气发光现象,这种现象极致的美好,看起来像是为520这个因谐音诞生的节日增加氛围感。

这种现象叫红色精灵闪电,只见当时它突然出现在大气中间层,仿佛水母群从云层中游荡而出,像极了精心布置的烟花秀。这个摄影师真的运气特别好,因为这种现在本质上跟雷击产生的电磁波有关,因此几乎转瞬即逝,只会存在几十分之一秒。

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精灵闪电居然真的就是它的这个现象的名字,而红色闪电是其中一种现象,在学术上更专业应该称其为瞬态发光事件。这种在上个世纪90年代才被发现的现象,尽管叫闪电,但与寻常闪电不一样,更接近极光的发动条件,但也不是完全跟寻常闪电不一样。

今天,我们就来聊聊这种神奇的现象。

瞬态发光事件

瞬态发光事件

这种现象叫瞬态发光事件,以前被叫作是高层大气闪电,以前的名称就说明了它发生的原理,本质上是高层大气中诱发的各种类型的放电现象之一,但随着不同类型的瞬态发光事件的发现,叫“高层大气”就显得很草率了。

1920 年代 ,苏格兰物理学家威尔逊预测电击穿应该发生在大雷暴上方的大气中,他虽然没有直接看到这个现象,但预测到会有此类现象存在。直到1989年7月6日,这种现象的第一个直接视觉证据才被来自美国明尼苏达大学的科学家记录在案,_ 在发现这些事件几年后,阿拉斯加大学的研究人员将这些事件的光学特征命名为“精灵”,以暗示当时仍不为人知的物理特性。

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红色精灵闪电

红色精灵闪电

精灵闪电是大规模的放电 ,发生在活动的尾随层状砧/沉淀区域上方的高处雷雨系统。它们是一种特殊类型的电击穿。红色精灵闪电显示为明亮的红橙色等离子状闪光,持续时间比通常为几毫秒。通过光谱测量已确定精灵的红色是由于空气中中性分子氮的光学荧光所致。

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红色精灵闪电拥有复杂的,垂直条纹的内部结构,因此产生了各种各样的视觉形状。它们通常会形成两条向下的“卷须”,能延伸到大约50公里,向上延伸到大约90公里。而我们能看到精灵闪电实际上是电离球, 几毫秒内它们会反复上下移动,能被高速摄像机记录。

它们和极光的发生条件存在相似之处,都是大气当中的粒子受到激发而辐射发光。但极光主要是由太阳风引起太阳风暴冲击地球磁层造成的;而精灵闪电是由于下方雷暴云里边发生强力的闪电引发的电磁效应又进一步向上发展,让高空引发闪电。

而我们熟知的普通闪电则是因为积雨云产生电荷,上端为阳电,底端为阴电,同时地面又会产生正电荷,于是地面和积雨云互相吸引,当它们接触的时候,就会发出耀眼的闪电。因为空气不是好的传导载体,所以它们会寻找树啊,高层建筑等东西来传导电荷,这就是为什么雷雨天不能站树下的原因。

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它们会造成威胁吗?

它们会造成威胁吗?

精灵闪电几乎只会影响到涉及雷暴上方的高空操作。

1989年6月6日从德克萨斯州巴勒斯坦发射的美国宇航局平流层气球发生了故障。气球遭受了在德克萨斯州格雷厄姆附近的雷暴上空以36000米的高度飞行时释放非指令有效载荷 。事故发生数月后,一项飞行后调查得出结论,从云层向上移动的“闪电”引发了事故,当时还不知道精灵闪电的存在呢,现在知道了就确定是它们的影响。

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