雷暴開始是如何開始的。借助新開發的3D映射和極化系統，Los Alamos國家實驗室的物理學家觀察到，一些閃電閃光不僅始於正快速放電，而且緊隨其後的是更快，更廣泛的負分泌物。令人驚訝的是，信號極化是從放電的傳播方向傾斜的，兩者相反放電的極化彼此旋轉，表明啟動快速放電不僅是由風暴電場驅動的。作者用宇宙射線淋浴分析了這些觀察結果，發現這些看似奇怪的特徵可以始終如一地解釋。
閃電始於積極的快速排放，然後在3D中觀察到更快，更廣泛的負排放。信號極化從放電的傳播方向傾斜，並在兩個相對的快速放電之間旋轉；這些功能只能是由於宇宙射線淋浴，該淋浴預處了排放路徑並引導排放電流方向。圖片來源：ELG21。
該研究的主要作者Xuan-Min Shao博士說：“科學家仍然不完全了解雷擊是如何開始的。”
“使用我們的3D射頻映射和極化技術，我們注意到閃電的開始方式異常。閃電閃爍不僅僅是快速的陽性電氣放電，而是迅速閃爍的速度更快，負放電。”
通常，閃電在相反的電荷（正和負電荷）中開始在雲中分離，從而導致人們將其視為閃電。
在他們的研究中，它利用了一種創新的，Los Alamos開發的映射和極化系統，稱為BIMAP-3D，Shao博士和同事觀察到這些放電的信號極化具有偏向於傳播方向的傾斜模式，這不僅是在thundermerstorm的電場之後。
這表明除了電場以外的其他功能在發起閃電中發揮了作用。
除了傾斜外，物理學家還注意到偏振方向在正和負排放之間發生了變化。
他們將這種行為歸因於宇宙射線陣雨，這些陣雨是進入地球大氣層的空間的高能顆粒。
這些宇宙射線在大氣中產生了次要的，高能的電子和正上音，從而進一步使空氣離子並在雷雲中產生了途徑，從而使閃電可以更快地跟隨和行進。
研究人員發現，地球的磁場和雲電場將高能電子和正電子推向不同的方向，從而導致傾斜的排放電流，即沿宇宙射線淋浴的途徑傾斜的極化。
正電子和電子在電磁場的不同方向上偏轉，解釋了為什麼它們在快速正和負放電之間的行為不同。
科學家說：“這個概念還可以解釋僅涉及快速放電的常見案例，因此大多數閃電閃爍的啟動。”
他們的結果於3月3日在地球物理研究雜誌：氣氛。
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Xuan-Min Shao等。 2025。3D射頻映射和極化觀察結果表明，宇宙射線陣雨點燃了閃電閃光。JGR氣氛130（5）：E2024JD042549; doi：10.1029/2024JD042549
