自然界有很多壯觀的大氣現象，
比如說極光、牽牛花雲、紅雨等。
今年2月底，
冰島就出現了一款類似「龍」形極光，
是不是很特別？
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圖片來源：livescience網站
也是在最近，
南非金伯利攝影師保羅·布羅迪
捕捉到了「紅色精靈」這一壯觀的大氣現象。
上圖~
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圖片來源：美國廣播公司網站
布羅迪是這樣說的：「好像從雲的頂端飄出巨大絲帶，穿行數裡進入天際。照片中的『紅色精靈』像極光一樣壯觀！不過用肉眼觀察到的『紅色精靈』只有幾毫秒而已。」
2016年，弗蘭基·盧塞納利用「紅色精靈」出現前2秒拍攝的圖片製作的動畫效果。來源：huffingtonpost網站
據說，比人眨眼的時間快幾十倍！
2017年10月，保羅·史密斯在美國俄克拉荷馬州拍攝的「紅色精靈」。圖片來源：Caters News Agency
「這並不是我第一次捕捉到『紅色精靈』，但這次是亮度最強、最絢爛奪目的一次。」布羅迪這樣說道。
1989年，已故實驗物理學家約翰·溫克勒在幫助測試一臺新的低光攝像機時偶然發現了「紅色精靈」。
「紅色精靈」其實是在雷暴上空中高層大氣中出現的一種空氣介質擊穿現象。在地球表面向上的大氣空間中，隨著高度增加，大氣密度是大致按照指數規律迅速減小的，因此到了50到60公裡的高度上氣壓很低，空氣密度非常稀薄。在這種低氣壓環境下，強烈閃電產生的電場擾動容易導致空氣介質的電擊穿，其原理同我們平常所看到的電火花是類似的。
有些「紅色精靈」在天際仿若巨大的「紅色水母」，有的呈「皇冠」甚至「胡蘿蔔」的形狀。
星空攝影愛好者戴建峰在青藏高原上記錄到的一次「幽靈閃電」。戴建峰 供圖
許多其他天氣攝影愛好者看到這一「紅色精靈」照片時，都覺得這次布羅迪拍攝的圖片還挺罕見！
之前也有媒體報導稱，一般人一生都沒機會看到「紅色精靈」。
相關研究估算表明，全球每天有數千次「紅色精靈」產生。不過，「紅色精靈」現象都出現在濃厚的雷暴雲上空的中高層空間中，因為視線受到遮擋，地面上的觀測者通常無法看到。
2016年，弗蘭基·盧塞納利用「紅色精靈」出現前2秒拍攝的照片製作的動畫效果。來源：huffingtonpost網站
「紅色精靈」是雷暴活躍季節大尺度的雷暴雲通過強烈的閃電放電同中高層大氣之間電磁耦合的一種表現形式。這種現象在秋冬季等雷暴較少的季節不常發生，但在雷暴條件合適的情況下還是可以觀測到的，尤其是在緯度較低的地區。
「紅色精靈」出現在離地面約50到90千米左右的高度範圍內，寬度一般約在5到10千米，但多個單體出現時也會達到數十千米。它的上半部是紅色的，底部則漸漸轉變為藍色，是研究相對較多的一種中高層放電現象。
「『紅色精靈』出現在較低高度上的部分略顯藍色，並從高到低呈現從紅到藍的顏色變化，實質上反映的是不同高度上的大氣密度對產生紅光的氮氣分子激發態的抑制程度。」
「紅色精靈」是「幽靈閃電」中最為常見的一種形態，此外還有「藍色射流」「巨型噴流」和「光暈」等形式的「幽靈閃電」。但這些現象更為罕見或者更難記錄到，因此相關報導和研究較少。
美國中西部平原地區一次中尺度對流系統上空觀測到的「紅色精靈」現象。陸高鵬 供圖
研究「紅色精靈」等「幽靈閃電」有助於了解它們可能對大氣產生的重要影響。實際上，「紅色精靈」還可能通過改變大氣中氮氧化物的含量對大氣化學和全球氣候產生重要影響。
對「紅色精靈」的研究加深了對這種閃電近地空間電場效應的認識，也發現了一些新的有關地球閃電活動的問題——比如說海洋上的閃電產生近地空間效應的效率相當高，或者說海洋上的閃電強度更大是什麼原因。
通過研究「紅色精靈」等「幽靈閃電」，可以更為科學地了解閃電對近地空間安全的各種影響，有利於未來對臨近空間資源的開發，也可以更多地引起業餘天文愛好者或者民間科學家對大氣電學的研究興趣，有助於提高民眾的科學精神。
近期，中國科學院大氣物理研究所、中國氣象科學研究院和中國科學技術大學的學者將在華南地區開展綜合觀測，通過以中國氣象科學研究院研究員呂偉濤為首席科學家的國家重點研發專項「雷暴雲起放電過程和雷擊效應研究」研究城市化發展對閃電發生和發展及其雷擊效應和災害的影響。這一項目為研究城市化發展水平較高的地區閃電活動對中高層大氣空間的影響提供了很好的條件。
2014年，義大利維瓦羅，32歲的攝影師科洛舍茨有幸拍到了僅在夜色中停留幾毫秒的「紅色精靈」。圖片來源：英國Solent News網站
轉自 中國氣象局
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