閃電「超級閃電」,比正常強1000倍,新研究接近其發生的奧秘 我們發現了一大塊拼圖。
10/15 (星期日) 11:31
日本國家地理
可能對基礎設施造成重大破壞的閃電
2019年2月27日,在馬爾他首都瓦勒塔的一場風暴中,聖埃爾莫堡附近發生閃電。 (攝影:DARRIN ZAMMIT LUPI,REUTERS/REDUX)
霹靂和閃電引發了許多科學問題。 雖然仍然存在許多問題,但最新的研究已經回答了一個特別重要的謎團:地球上最強大的閃電是如何發生的。 圖庫:美得可怕! 世界雷雲 11 傑作照片 一種被稱為「超級閃電」的閃電發出的能量是普通閃電的 1000,1977 多倍。 該術語起源於2023年發表在《地球物理研究雜誌》上的一篇開創性論文。 超級閃電只是整個閃電系統的一小部分,但它們的極端性質有助於我們了解閃電的工作原理。
看起來像核爆炸的巨大雲層出現在六月黃昏的北京上空
9 年 19 月 18 日發表在《地球物理研究雜誌》上的一篇新研究論文:大氣表明,當雷雲的“充電區”靠近地球表面時,閃電能量急劇增加。
傍晚時分,美國堪薩斯州的梅迪芬旅館 雷擊落在鏇渦風暴下
“當我們注意到這種相關性時,我們的眼睛睜大了,我們認為這太神奇了,”領導這項研究的以色列耶路撒冷希伯來大學的物理學家Abihai Ephraim說。 “做出這樣的發現的喜悅是每個科學家夢寐以求的。
雷雲可以達到18公里的高度,溫度範圍從下層到上層。 在其中,冰和水由於強烈的上升氣流和下降氣流而相互碰撞,並帶有正電荷和負電荷。 發生這種現象的區域在本文中稱為「充電範圍」。
“我們需要冰來產生閃電,”以法蓮說。 “由於冰是在零下溫度下形成的,0°C線是充電區的下限,閃電在這個充電區的某個地方產生。 當帶電區與海洋或高原表面之間的距離接近時,能量要大得多。
觸發的問題
以法蓮的研究是由2019年9月在同一期刊上發表的一項研究引發的。 研究表明,超級風暴往往集中在世界的特定地區。 它是高原,地球上最高的高原之一,從玻利維亞延伸到地中海的秘魯,大西洋東北部和南美洲的安第斯山脈。
“我開始想知道這三個地區是什麼,”他解釋道。 “為什麼不能在別的地方?”
為了尋找答案,以法蓮和他的同事收集並分析了無線電雷電探測器數據,這些數據顯示了2010~2018年發生的雷擊的確切時間,位置和能量。 他們還收集了諸如陸地和水海拔,帶電高度,雲底和頂點溫度以及氣溶膠濃度等數據,以了解閃電爆發周圍的條件。
以法蓮之前已經證實氣溶膠會啟動雷擊,所以他最初認為它們可能在超級閃電的產生中發揮了作用。 然而,最終,氣溶膠確實影響了閃電的頻率,但它們在強度方面並沒有發揮主要作用。 相反,是雲的帶電區與地面和海面之間的距離影響了閃電能量。
“超級風暴研究的進展很有趣,因為它們非常罕見且難以追蹤,”洛斯阿拉莫斯國家實驗室的大氣科學家邁克爾彼得森說。 他不是研究的一部分。
彼得森指出,雖然有充分的理由相信雷雲電荷區離地面越近,特別是在安第斯山脈,閃電就越強,但解釋這種現象的機制完全基於模型。 他說,如果沒有來自天氣雷達和光學測量的資訊,就很難理解雷雲中發生的小規模過程。
“超級風暴很難弄清楚,因為它們很少發生,可能一年只有幾次,海洋中發生的事情可能會說明它是相關性還是因果關係,”彼得森說。 “我們並沒有真正確定閃電如何發生的起點,希望這項研究將提供其中之一。
它會增加還是減少?
根據以法蓮的說法,了解超級風暴的原因對於確定它們對社會的影響很重要。
“直接影響是對我們使用的基礎設施、風力渦輪機、船舶、飛機等的風險,”以法蓮解釋說。 “一般的閃電可以在一定程度上承受它,但超級風暴可以熔化或嚴重損壞這些金屬。
全球變暖對閃電活動的複雜影響尚不清楚,但以法蓮認為未來可能會受到關注。
他指出,隨著地球變暖,大氣中的濕度增加,這可能導致更高的電荷區形成和更少的超級風暴產生。 相反,如果氣候變化改變風或急流,冷空氣可能會流向赤道,並與溫暖潮濕的空氣碰撞,形成較低的電荷區並增加超級螺栓生成的頻率。
“這是一個非常困難的問題,因為目前還不清楚什麼會影響什麼,但它肯定是可以建模的,”以法蓮繼續說道。 “我認為這就是我們研究的影響:我們發現了一大塊拼圖。 這些資訊將來可以納入全球模型。
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本文在中文範圍內完全無法搜尋到,看來只能買本期國家地理才能知道詳情?
1000倍的閃電強度,想想也是理所當然
一大氣壓的地面,電阻3×10^13歐姆,簡直天文數字,不過這些超級閃電擊破了空氣屏障
直達了海面或是地面,不過國家地理雜誌並沒有發布被擊中的地面狀況的照片
難道說已經被DARPA.神盾局整塊挖走了嗎!?
馬爾他島聖埃爾莫堡,是教廷聖者渡劫?
上面的照片,北京那個難道是龍組強者渡劫
堪薩斯州那是超人出手?
臺灣的強大閃電,很少出現於颱風時間段裡,多半還是出現在一般雷雨裡,是海島的特色嗎?可是馬爾他島也是島嶼