地球时不时地提醒我们它有能力释放一些猛烈的能量。
例证:科学家刚刚在热点地区发现了一个新的极端情况被称为“超级闪电”的活动:强烈的闪电,其亮度比典型的闪电亮 1,000 倍。
这些观测结果来自美国洛斯阿拉莫斯国家实验室的研究人员,他们利用卫星测量了极端闪电事件。研究结果迫使人们重新思考超级螺栓的构成,并为超级螺栓的起源方式和起源提供了新的线索。
“我们想要看看(超级闪电)的边界到底是什么,”大气科学家迈克尔·彼得森告诉华盛顿邮报。 “关键在于它们能变得有多大、有多亮。”
超级螺栓首次被发现根据 20 世纪 70 年代的卫星数据,被描述为比普通螺栓亮 100 倍或更多的照明。
从那时起,大气科学家一直在争论什么才是真正的超级闪电,因为不同仪器测量的结果可能会有所不同。
彼得森说:“当你从太空看到闪电时,它看起来会比从地面看到的要暗得多,因为云层阻挡了一些光线。”说,解释卫星测量与地面探测器的不同之处。
还有一个问题是,超级闪电是否是由某种独特现象增强的,或者它们只是普通闪电的更大、更亮的撞击闪电种类。
“了解这些极端事件很重要,因为它告诉我们闪电的能力,”说彼得森近年来发现了一些破纪录的雷击事件,其中包括2018年megaflash一台(长时间闪电爆发)横跨天空约 700 公里(440 英里),持续了近 17 秒。
在一项新的研究中,彼得森和他的同事艾琳·莱分析了美国宇航局收集的数据对地静止闪电测绘仪,一个绑在气象卫星上的探测器被送入轨道,记录白天和黑夜在美洲和邻近海洋上空每两毫秒的闪电。
与探测无线电波的地面监测系统不同,GLM 测量云内、云间闪电以及击中地面的闪电的总亮度(光能)。
(迈克尔·彼得森/洛斯阿拉莫斯国家实验室)
多于:2019 年 2 月,地球静止闪电测绘仪在美国东南部上空捕捉到了持续近 7 秒的超级闪电。
研究人员梳理了两年来的闪电数据,这些闪电的亮度比从太空中检测到的典型闪电亮 100 倍,发现大约有 200 万次闪电事件强度足以被称为超级闪电——大约每 300 次闪电事件中就有一次。
请记住,如果某些超级闪电位于风暴云的边缘并且卫星探测器具有无云的视野,那么它们可能会比其他闪电看起来更亮。
当研究人员将闪电事件的标准提高到比普通闪电至少亮 1000 倍时,他们确定了高能超级闪电活动的关键热点。
辐射最多的病例集中在美国中部和拉普拉塔河盆地,横跨乌拉圭、巴拉圭以及阿根廷和巴西的部分地区。
然而,GLM 探测器可能无法捕获每一个超级闪电。尽管卫星固定在美洲,从北部的阿拉斯加到阿根廷的南端,GLM 测量的是能量最强的闪电,但不一定是最强大的闪光(如果闪电的时间恰好短于 2 毫秒)。
研究作者表示:“用总能量来筛选最亮的闪电情况将会错过持续时间短但极其强大的光脉冲。”在他们的论文中写下。
然而,这与洛斯阿拉莫斯研究人员在第二项研究中发现的超级闪电存在显着重叠,该研究根据峰值功率对超级闪电进行了分类——就像这些极端事件最初被定义的方式一样。
在第二次研究研究人员分析了另一颗卫星 12 年的数据,如果雷击产生 100 吉瓦的电力,则将其算作超级闪电。相比之下,一个螺栓的力量比所有螺栓的力量都大美国的太阳能电池板合计。
彼得森表示:“一次雷击的功率甚至超过了 3 太瓦,比从太空检测到的普通闪电强数千倍。”说。
将卫星数据与地面测量相结合,研究人员还发现超级闪电确实是一种不同类型的闪电。
最强大的超级闪电(产生超过 350 吉瓦的电力)是由罕见的带正电的云对地事件产生的,而不是大多数雷击的特征是带负电的云对地事件。
研究结果还表明,超级闪电经常出现在海洋上空,并且往往是由巨型闪光产生的火花,这些闪光从尖端到尾部水平延伸数百英里。
研究人员表示:“海洋风暴系统,特别是在冬季,尤其是位于日本周围的风暴系统,会产生这些强烈的超级闪电。”在第二篇论文中解释。
这在某种程度上与结果一致2019 年的一项研究,该研究发现超级闪电主要形成在海洋上空,尽管该研究在欧洲西部的北大西洋发现了大多数超级闪电。
所以,事情还没有解决。大气科学家需要不断比较不同地面和轨道仪器的测量结果,以了解它们之间的差异,并更好地描述极端闪电事件的特征。
“这将是大气电界的一项重要任务,协调各种光学和[地面射频]仪器记录的顶级事件,然后就什么是超级闪电、什么不是超级闪电达成共识, ”研究人员写道。