本期專家中國氣象科學研究院災害天氣國家重點實驗室副主任、雷電研究團隊首席專家呂偉濤災害天氣國家重點實驗室訪問學者、高級工程師張華明
採訪人本報實習記者趙明豪通訊員張翠英
7月15日夜晚,山東省菏澤市出現雷暴天氣。當地民眾發現,這次的閃電竟然是紅色的,而且持續了1小時之久。這種獨特的天氣現象刷爆了當地民眾的朋友圈。
真的有紅色閃電嗎?除了紅色以外,還有沒有其他顏色?
根據業內專家多年的觀測和研究,閃電確實不止我們平常看到的一種顏色。
眾所周知,閃電是由積雨雲中不同部位聚集的不同極性電荷,在不同雲之間、雲與大地之間強烈放電而形成的。電流峰值能高達幾千安培,這種強大的電流可以將其周圍的空氣瞬間加熱到數萬攝氏度。
張華明介紹,由於強電流通過,閃電通道中的各種分子及原子被瞬間分解電離成各種粒子,這些處於高溫狀態的粒子經過碰撞、分解與複合等變化後產生大量不同波長的光。人眼可見光的波長集中在約400納米到760納米之間,高於這個範圍的波長為紅外線,低於這個範圍的為紫外線。閃電在可見光波段產生大量的輻射,因此我們可以看見空中因電流而生成的閃電。
閃電的能量、大氣主要成分及雲層厚度等條件會影響閃電的顏色,比如,能量較高的閃電可以激發相對較多的短波段光譜,會出現紫色、藍色的閃電。如果閃電能量較低,則激發較多的近紅外波段光譜,則閃電呈現為紅色。另外,受雲層漫反射影響,我們肉眼捕捉到的穿過雲層的閃電會呈現不同的顏色。
對於此次出現在山東菏澤的閃電,呂偉濤認為,因為閃電發生在雲內,閃電發出的光被雲內粒子散射後,長波的紅光更容易透出雲外,所以看起來像紅色閃電。
此外,閃電雖然看上去持續時間很短,但實際上閃電也存在能量上升、衰減的過程,初始階段閃電能量高,顏色可能是紫色、藍色的,進入衰減階段則是紅色的,而且紅色持續時間要更長。而閃電在遠距離傳輸過程中,大氣對光的吸收、散射等都會改變譜線的相對強弱,如果傳輸距離很遠,則可能拍攝到紅色的閃電。