近日,南非一名攝影家拍攝到了極為罕見的“幽靈閃電”大氣現象。
“幽靈閃電”或者說是“紅色精靈”,是在雷暴上空中高層大氣中出現的一種空氣介質擊穿現象。在地球表面向上的大氣空間中,隨著高度增加大氣密度是大致按照指數規律迅速減小的,因此到了五六十公里的高度上氣壓很低,空氣密度就已經非常稀薄了。在這種低氣壓環境下,強烈閃電產生的電場擾動容易導致空氣介質的電擊穿,其原理同我們平常所看到的電火花是類似的。因此,同普通閃電相比,“幽靈閃電”是出現在中高層大氣空間中的放電現象,是強度很大的普通閃電在雷暴上空的廣闊空間中引起的進一步放電。
事實上,根據有關研究觀測的估算表明,全球每天有數千次“紅色精靈”產生。不過,“紅色精靈”現象都出現在濃厚的雷暴云上空的中高層空間中,因為視線受到遮擋,地面上的觀測者通常無法看到。目前在地面上開展的觀測一般是在夜間空氣晴朗地區將具有低光度觀測能力的光學記錄設備對著遠處一個雷暴系統的上空區域,讓電子設備連續監視可能出現“紅色精靈”的區域。此外,還有很多天文或者氣象愛好者會利用他們的數碼相機,在長時間曝光模式下記錄到“紅色精靈”的圖像。
“幽靈閃電”中最為常見的可能就是“紅色精靈”了。除此之外,還有“藍色射流”“巨型噴流”和“光暈”等形式的“幽靈閃電”。但這些現象更為罕見或者更難記錄到,因此報道和研究相對較少。
此外,研究發現一個非常有趣的現象是,在陸地上的雷暴產生的絕大多數都是正極性閃電產生的“紅色精靈”,只有不到百分之一的“紅色精靈”是由負極性閃電產生的。但是海洋上的情況完全不一樣,大概有四分之一的“紅色精靈”是由負極性閃電產生的。目前,這一海陸差異也是大氣電學研究中的熱點問題之一。
(摘自《看天下》)