马克·吐温（Mark Twain）写道：“雷声令人印象深刻，但闪电却可以做到这一点。”任何观看闪电风暴的人都会理解他的意思：闪电是大自然最吸引人的现象之一，用可怕的叉子照亮了天空。
据英国大都会办公室称，闪电袭击了地球每年14亿次，或估计每秒44次。这不仅仅是一个灯光秀：闪电在保持地球的电平衡中起着至关重要的作用在检查中;辅助固定氮，从而帮助植物生长；甚至有可能有助于清除污染物的气氛。
但是，有些雷击比其他雷击更加努力。而大多数闪电闪烁2至3英里（3.2至4.8公里）的长度，一些真正的巨大螺栓偶尔在我们的头顶上裂开，横穿了数百英里的天空。但是，闪电实际上能有多大？我们应该担心这些巨大的螺栓吗？
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如何制作闪电
当在云的一个区域中出现强积极电荷并且在另一个区域中形成强电荷，在雨云中产生强烈的正电荷时，会产生闪电。
俄克拉荷马州国家海洋与大气管理局国家（NOAA）国家严重风暴实验室的物理学家兼高级研究员唐·麦克高曼（Don MacGorman）说：“在电力极强大的地区发起了闪电闪光。” “它们变得足够强大，以至于空气无法承受电力并崩溃。”
这意味着，随着电力的生长，它会破坏空气的绝缘功率，这通常会使电荷不同的区域彼此分开。研究人员认为这是因为过量电力的积累开始加速“自由”电子 - 那些未附着在原子MacGorman说，或一个分子 - 在空中，从其原子和分子中敲出其他电子。这个过程继续进行，加速了越来越多的电子。麦克戈尔曼告诉《现场科学》：“科学家称这一过程为电子雪崩，这就是我们说空气破裂时的意思。”
最终，这在空气中产生了一个非常热的通道，就像一条电线一样，其末端朝向导致崩溃的正和负电荷向外生长。生长的频道最终将正电荷连接起来，当它这样做时，它触发了我们所知道的闪电闪光灯的巨大电流。
麦克高尔曼说：“将其视为云彩通过云层生长的巨大火花。”
有时，通常包含正电荷的云的下部区域本身没有足够的电荷来阻止通道。因此，闪电继续生长，向下伸向地面。这样，它从地面上吸引了一个向上的火花来满足它，从而触发了巨大的电流，将某些风暴的电荷运送到了地面上。当我们想到闪电时，这些云到地的频道是我们大多数人通常都会想到的 - 那些生动的叉子地球。
云是极限
但是，什么因素限制了这些巨大螺栓的大小？数十年来，研究人员一直在试图回答这个问题。垂直方面，闪光灯的范围受风暴云的高度或从地面到其巅峰的距离的限制，该峰值的最高范围约为12英里（20 km）。
但是水平的是，广泛的云系统为可以使用的空间提供了更多的空间。这是重量级人物发挥魔力的地方。
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早在1956年，得克萨斯州的气象学家迈伦·利格达（Myron Ligda）使用雷达检测跨越超过100英里的闪光灯（160公里）。当时，它被认为是有史以来最长的闪电闪光灯。从那时起，技术的进步使研究人员可以测量更大的闪光，以及更多的闪光。
2007年，研究人员确定了俄克拉荷马州的螺栓，长度为200英里（322公里）。但是仅仅十年后，这张唱片就被淘汰了：2017年10月，中西部上方的云层发行了如此巨大的闪电，以至于它照亮了德克萨斯州，俄克拉荷马州和堪萨斯州上方的天空。跨三个州超过310英里（500公里），震撼是如此前所未有，以至于一群研究人员在期刊上发表了一项研究美国气象学会公告，将其描述为“巨型”。它是有史以来最大的闪电闪光之一。
但是，即使是闪光灯也已经超过。谨慎地，在2018年万圣节上闪电在巴西上面后来发现跨越440英里（709公里）。将气象学家保持在脚趾上，天空通过释放来打破了记录另一个庞然大物2020年4月29日 - 从德克萨斯州到密西西比州覆盖477英里（768公里）。
尽管传统上从触角和雷达等地面系统观察到闪电，但现在使用卫星记录了许多破纪录的闪光。其中之一，称为地静止闪电映射器MacGorman说，这是由两个卫星上的传感器组成的，帮助揭示了2017年10月闪电闪光的巨大程度。 MacGorman说：“该系统响应从云层发出的光，因此我们看到闪电闪烁的光线，然后可以将其映射，几乎在整个半球上。”
巨人的制作
但是，即使有了这些令人兴奋的视觉见解，研究人员仍然不确定基于这种冗长的电照明的精确机制。云的大小几乎可以肯定是一个因素。 MacGorman说，也需要某些“中尺度过程 - 大规模的风流使该系统可以持续很长时间。”
在这些怪物云设定的舞台上，其中实际发生了什么？研究研究员克里斯托弗·埃梅尔西奇（Christopher Emersic）说：“这些大型弹药似乎就像连续的排放序列。”
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他假设，如果云系统在大面积上高度充电，那么一系列的排放可以像一系列落下的多米诺骨牌一样传播。 Emersic告诉Live Science：“如果全部设置了多米诺骨牌而没有太大的差距，那么一个人会触发大量的顶端。” “否则，它会失败'，在这种情况下，您只会得到一个较小的空间闪电事件，而不是大型闪电般的事件。”
母云越大，放电的机会就越多继续传播。“因此，如果原则上的巨型粉丝与父云一样大，那么如果电荷结构有利于有利，” Emersic说。
这也意味着那里可能比我们已经看到的要大得多。麦克高曼说：“风暴可能会比[我们从中衡量的暴风雨都大。”
再加上更复杂的检测工具，这可能使避雷器可能会继续寻找更大的螺栓，从而打破当前的记录并提高我们对这些巨大自然壮举的认识。
引起关注？
尽管它们绘制了启示性的图片，但大型巨型弹药不一定比常规闪电更危险。 Emersic说：“在空间上广泛的闪光并不一定意味着它具有更多的能量。”
但是，由于它们起源的云系统是如此巨大，因此很难预测巨型罢工。 Emersic说：“这种事件通常会导致地面罢工远离对流核心的主要闪电活动。” “地面上的某人可以认为风暴已经过去，但这些空间上广泛的排放似乎是无处不在的。”
Emersic说，在温暖的世界中，可能会引起大型巨型的风暴类型。 “因此，间接的，这可能会使条件更有可能，从而增加其频率。”
不过，就目前而言，巨型弹药并不常见。 MacGorman估计，它们总体上仅占闪电闪烁的1％。然而，像他这样的研究人员将继续狩猎 - 毫无疑问，发现了更大的庞然大物，让我们惊叹。
最初于2019年12月14日在现场科学上发表，并于2022年4月4日更新。
