超級(jí)閃電:科學(xué)家發(fā)現(xiàn)地球上最強(qiáng)閃電的成因

超級(jí)閃電:科學(xué)家發(fā)現(xiàn)地球上最強(qiáng)閃電的超級(jí)成因
深對(duì)流云插圖。鳴謝:uux.cn/地球物理研究雜志:大氣(2023)。閃電閃電DOI: 10.1029/2022JD038254
(神秘的科學(xué)麗江外圍預(yù)約(外圍平臺(tái))外圍外圍上門外圍女(電話微信180-4582-8235)一二線城市外圍預(yù)約、空姐、模特、留學(xué)生、熟女、白領(lǐng)、老師、優(yōu)質(zhì)資源地球uux.cn)據(jù)美國(guó)地球物理聯(lián)合會(huì)(麗莎·萊斯特):一項(xiàng)新的研究發(fā)現(xiàn),風(fēng)暴云的現(xiàn)地電荷區(qū)越靠近陸地或海洋表面,超級(jí)閃電就越有可能襲擊地球。球上這些條件導(dǎo)致了一些海洋和高山上的最強(qiáng)超級(jí)閃電“熱點(diǎn)”。
超級(jí)閃電只占閃電總量的超級(jí)不到1%,但當(dāng)它們真的閃電閃電來(lái)襲時(shí),它們會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)大的科學(xué)沖擊力。這組作者說(shuō),現(xiàn)地麗江外圍預(yù)約(外圍平臺(tái))外圍外圍上門外圍女(電話微信180-4582-8235)一二線城市外圍預(yù)約、空姐、模特、留學(xué)生、熟女、白領(lǐng)、老師、優(yōu)質(zhì)資源雖然平均雷擊包含大約3億伏特,球上但超級(jí)閃電的最強(qiáng)強(qiáng)度是它的1000倍,可以對(duì)基礎(chǔ)設(shè)施和船只造成重大損害。超級(jí)
“超級(jí)閃電雖然只占所有閃電的閃電閃電非常非常小的比例,但它們是科學(xué)一個(gè)壯觀的現(xiàn)象,”耶路撒冷希伯來(lái)大學(xué)的物理學(xué)家、這項(xiàng)研究的主要作者Avichay Efraim說(shuō)。
2019年的一份報(bào)告發(fā)現(xiàn),超級(jí)閃電往往聚集在大西洋東北部、地中海以及秘魯和玻利維亞的高原上,這是地球上最高的高原之一。“我們想知道是什么使得這些強(qiáng)大的超級(jí)閃電更有可能在一些地方形成,而不是在其他地方,”Efraim說(shuō)。
這項(xiàng)新研究首次解釋了超級(jí)閃電在全球陸地和海洋上的形成和分布。這項(xiàng)研究發(fā)表在《地球物理研究雜志:大氣》上。
風(fēng)暴云通常高達(dá)12至18公里(7.5至11英里),溫度范圍很廣。但是要形成閃電,云必須橫跨在氣溫達(dá)到0攝氏度(32華氏度)的線上。在凍結(jié)線以上,在云的上游,發(fā)生了起電,產(chǎn)生了閃電的“充電區(qū)”Efraim想知道凍結(jié)線高度的變化,以及隨后充電區(qū)高度的變化,是否會(huì)影響風(fēng)暴形成超級(jí)閃電的能力。
過去的研究探索了超級(jí)閃電的強(qiáng)度是否會(huì)受到海浪、航道排放、海洋鹽度甚至沙漠塵埃的影響,但這些研究?jī)H限于區(qū)域水體,最多只能解釋超級(jí)閃電的部分區(qū)域分布。超級(jí)閃電熱點(diǎn)的全球解釋仍然難以捉摸。
超級(jí)閃電:科學(xué)家發(fā)現(xiàn)地球上最強(qiáng)閃電的成因
2010-2018年所有超級(jí)閃電的全球分布,紅點(diǎn)表示最強(qiáng)的雷擊。多邊形中的三個(gè)區(qū)域擁有最高密度的超級(jí)閃電,使它們成為超級(jí)閃電熱點(diǎn)。鳴謝:uux.cn/Efraim等人(2023),改編自Holzworth等人(2019)
為了確定是什么原因?qū)е鲁?jí)閃電聚集在特定區(qū)域,Efraim和他的合著者需要知道特定閃電的時(shí)間、位置和能量,這是他們從一組無(wú)線電波探測(cè)器中獲得的。
他們使用這些閃電數(shù)據(jù)從風(fēng)暴環(huán)境中提取關(guān)鍵屬性,包括陸地和水面高度、充電區(qū)高度、云頂和底部溫度以及氣溶膠濃度。然后,他們尋找這些因素與超級(jí)閃電強(qiáng)度之間的相關(guān)性,收集關(guān)于什么導(dǎo)致更強(qiáng)的閃電以及什么不導(dǎo)致更強(qiáng)的閃電的見解。
研究人員發(fā)現(xiàn),與之前的研究相反,氣溶膠對(duì)超級(jí)閃電的強(qiáng)度沒有顯著影響。相反,充電區(qū)與陸地或水面之間的距離越短,產(chǎn)生的閃電能量就越大。靠近地表的風(fēng)暴允許更高能量的閃電形成,因?yàn)橐话銇?lái)說(shuō),更短的距離意味著電阻更小,因此電流更大。更高的電流意味著更強(qiáng)的閃電。
經(jīng)歷超級(jí)閃電最多的三個(gè)地區(qū)——大西洋東北部、地中海和高原——都有一個(gè)共同點(diǎn):閃電充電區(qū)和表面之間的間隙很短。
Efraim說(shuō):“我們看到的相關(guān)性是非常清楚和顯著的,看到它發(fā)生在這三個(gè)地區(qū)是非常令人興奮的。”“這對(duì)我們來(lái)說(shuō)是一個(gè)重大突破。”
知道地表和云的充電區(qū)之間的短距離會(huì)導(dǎo)致更多的超級(jí)閃電將有助于科學(xué)家確定氣候變化如何影響未來(lái)超級(jí)閃電的發(fā)生。Efraim說(shuō),氣溫升高可能導(dǎo)致較弱的閃電增加,但大氣中更多的水分可以抵消這一點(diǎn)。目前還沒有確定的答案。
展望未來(lái),該團(tuán)隊(duì)計(jì)劃探索可能有助于超級(jí)閃電形成的其他因素,如磁場(chǎng)或太陽(yáng)周期的變化。
“還有更多的未知,但我們?cè)谶@里發(fā)現(xiàn)的是一大塊拼圖,”Efraim說(shuō)。“我們還沒有完成。還有很多事情要做。”
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