雷暴的电效应不仅仅局限于大气层的高处。靠近地面的地球大气层充满了强烈的电场，这些电场加速了粒子，以迫使原子发出伽马射线的方式抛出电子。
在亚美尼亚的一座山顶上，科学家们仔细观察了这种神秘的气象现象。
在位于阿拉加茨山的阿利坎扬国家科学实验室的宇宙射线设施中，物理学家阿肖特·奇林加里安（Ashot Chilingarian）和他的同事们一直在努力了解雷暴地面增强，或 TGE。
奇林加安说，这种电磁增强在雷暴研究中被忽视了？但它可能是我们理解物理宇宙的一个谜题，从地球上的雷暴到穿越太空的宇宙射线。
“每天都会发生 40,000 场雷暴。许多检测大气放电的网络和配备精密光学仪器的卫星正在监测闪电闪烁。尽管如此，当我们开始 TGE 研究时，没有人监测兆电子伏 (MeV) 电子轰击我们的星球及其上方空间的巨大通量，”他告诉 ScienceAlert。
“我们建立了塞凡十年前，粒子探测器网络用于监测东欧、德国和亚美尼亚的 TGE。能量为数十兆伏的电子加速器覆盖了大气层中的大片区域和地球表面上的许多平方公里。
“这种巨大的通量伴随着地球上的生命经历了数十亿年的进化，并且肯定会影响地球空间和生物圈的各个方面。”
TGE 由雷暴产生的大气电场组成。在这些电场内，电子被加速到高速？速度接近真空中的光速，或相对论速度。
这些被称为相对论性失控电子雪崩，由电场推动向地面和向上进入大气层。正是这些电子产生了辐射。
当它们突然减速时，由于与大气中的原子核碰撞而偏转，能量损失表现为伽马射线？一种称为辐射的形式制动辐射 辐射。
Chilingarian 和他的同事利用他们的探测器网络收集了 2023 年欧洲雷暴的数据，对他们记录的 56 次强烈 TGE 期间发生的电子和伽马辐射进行了详细测量。
最强烈的 TGE 大多发生在 5 月至 7 月，其中最强烈的是 5 月在斯洛伐克的 Lomnický ?tít 山记录到的。对于这一事件，颗粒通量是正常天气水平的 100 倍。总共有 7 个事件超出了晴朗天气通量 75% 以上。
“我们测量覆盖十万平方米的地球表面的稳定电子通量。某些机制可以提供一分钟或更长时间的稳定性，”Chilingarian 解释道。
“雷雨云中出现了巨大的电子束，其中电荷结构发生了第二次尺度的变化。大气放电消除了电势差，但通量稳定。测量起来令人兴奋！”
令人惊讶的是，研究人员还发现电场比他们预期的更接近地面。他们测量到距地面 50 米（164 英尺）处的强电场强度。
奇林加安指出：“这一发现令气象学家感到惊讶，直到我们提供详尽的证据后，他们才相信这一发现。”
加速度的一致性，能够维持粒子通量长达几分钟，以及电场的低高度，揭示了我们以前不知道的有关大气电场和雷暴结构的新细节。
例如，TGE 可能提供一条途径，使雷击能够。它们在地球物理学中的作用需要研究。研究人员做了一个开放访问 TGE 数据库可供科学界探索和分析。
他们的雷暴研究只是阿拉加特上所做工作的一部分。今年，太阳在接近太阳活动极大期（其活动周期的顶峰）时达到了疯狂状态，由日冕物质抛射驱动的粒子向太空喷射。
奇林加安和他的同事还利用山顶设备探测到了太阳事件，发表了三篇论文，第四篇论文即将出版。
“我们银河系的剧烈爆炸也会向太阳系发射超高能粒子。最近，，来源 1015eV 伽马射线，被发现。我们根据我们对大气物理学的了解，批判性地分析了这一发现。”Chilingarian 告诉 ScienceAlert。
“大气、太空和太阳加速器的协同作用对于理解自然非常重要！”
研究结果将于物理评论D。
