科學家利用衛星來追蹤世界上最大的閃電

2020-12-04 知新了了
從國際空間站看到的巨大閃電

利用衛星和地面站,科學家記錄了2017年發生的一次史詩般的閃電,它整整覆蓋了美國西南部的三個州。

令人難以置信的是,科學家們表示,還可能會發現更大的「超級閃電」。

我們通常認為,閃電是沿著垂直區域移動的東西。其實,閃電也可以水平移動,特別是在高海拔地區。上周發表在美國氣象學會公報上的一項新研究證實,閃電「超級閃電」比人們通常認為的更為普遍。這些超級閃電的長度通常超過100公裡,其中包括2017年以來打破紀錄的特大閃電,在美國德克薩斯州、俄克拉荷馬州和堪薩斯州上空延伸超過了500公裡。

一般來說,垂直閃電的長度通常約為6至10公裡,最高可達20公裡。

然而,專門研究閃電的科學家表示,閃光在雲中的水平範圍可能要長得多,在大型風暴系統中可以達到「中尺度」的維度。科學家所說的「中尺度」,指的是超過100公裡的閃電。至於水平閃電可能延伸的總長度,這在科學上仍然是個未知數。

科學家們第一次發現中尺度閃電是在20世紀50年代,但直到1989年在高層大氣中發現了精靈閃電,氣象學家才開始認識到這種現象的本質。精靈是一種明亮的電閃光,出現在海拔50至90公裡的高空。這些閃光發生在被稱為中尺度對流系統的單個雷暴有組織的集合內。在適當的情況下,這些閃光可以引發連鎖反應,延伸到很遠很遠的距離。例如,2007年,科學家使用3D閃電測繪陣列記錄了俄克拉荷馬州上空321公裡長的閃電,當時打破了記錄。

在這項新的研究中,研究人員試圖更好地理解和表徵這些超級閃電中最大的一種。為此,科學家們研究了由國家海洋和大氣管理局的GOES 16和GOES 17衛星(分別於2017年和2018年發射)上的地球同步閃電映射器(GLM)收集的數據。GLM為科學家提供了前所未有的能力,可以從地球上空跟蹤大風暴。

GOES 16氣象衛星

通過使用GOES數據和地面閃電監測站,研究人員發現,延伸100公裡或更長的超級閃電實際上是相當常見的。

然而,正如這項研究所顯示的那樣,這些超級閃光中最大的一個,遠比科學家們想像的要更大。

2017年10月22日上午,美國西南部當地時間凌晨1時13分出現一條颮線,即一系列冷鋒前形成的雷暴,德克薩斯州北部上空出現閃電電荷,並迅速向東北偏北方向擴散,橫穿俄克拉荷馬州,最終在堪薩斯州東南部結束。總的來說,這個超級閃電的行程超過500公裡,閃電照亮了67845平方公裡的區域。

在太空中拍攝到的精靈閃電

但是,這一超級閃電尚未得到世界氣象組織(WMO)的證實,因此從技術層面上講,它並不是正式的世界紀錄。

科學家們表示,考慮到在那個特定的風暴系統和此後的其他風暴中出現更長時間的超級閃電的可能性很大,這是一種「無意義」的觀點。更重要的是,未公布的GOES數據已經暗示了一個更長的超級閃電 —— 來自巴西的673公裡長的龐然大物,這是今年早些時候記錄的。

那麼,超級閃電到底能有多大呢?

根據研究,遠比人類發現的還要大!

科學家們解釋道,只要風暴系統中存在足夠的連續電荷儲存庫,超級閃電一旦啟動,似乎就能幾乎無限期地傳播下去。

未來的超級閃電有可能達到1000公裡的長度嗎?我們不會妄加猜測,讓科學驗證的事實來告訴我們吧!

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