《地球物理研究快報(bào)》：閃電實(shí)際上是在雷云中觸發(fā)的

 人參與 | 時(shí)間：2025-11-24 19:24:02
《地球物理研究快報(bào)》：閃電實(shí)際上是地球在雷云中觸發(fā)的
《地球物理研究快報(bào)》：閃電實(shí)際上是在雷云中觸發(fā)的
（神秘的地球uux.cn報(bào)道）據(jù)cnBeta：在 2018 年夏季的一場(chǎng)風(fēng)暴中，一道重要的物理閃電在荷蘭的一個(gè)射電望遠(yuǎn)鏡網(wǎng)絡(luò)上方閃現(xiàn)。而這些望遠(yuǎn)鏡最近才處理的研究云中長(zhǎng)春包夜美女全套外圍上門外圍女（電話微信189-4469-7302）提供頂級(jí)外圍女上門，伴游，空姐，網(wǎng)紅，明星，車模等優(yōu)質(zhì)資源，可滿足你的一切要求詳細(xì)記錄揭示了以前沒(méi)有人見(jiàn)過(guò)的東西：閃電實(shí)際上是在雷云中觸發(fā)的。
在一篇即將發(fā)表在《地球物理研究快報(bào)》（Geophysical Research Letters）雜志上的快報(bào)新論文中，研究人員利用這些觀察結(jié)果解決了關(guān)于什么觸發(fā)閃電的閃電實(shí)際上雷長(zhǎng)期爭(zhēng)論--這是閃電產(chǎn)生、成長(zhǎng)和傳播到地面的地球神秘過(guò)程的第一步。
新論文的物理共同作者、來(lái)自格羅寧根大學(xué)的研究云中閃電研究人員布萊恩·哈雷（Brian Hare）說(shuō)：“這有點(diǎn)令人尷尬。這是快報(bào)地球上能量最大的過(guò)程，我們有圍繞這個(gè)東西的閃電實(shí)際上雷宗教，但我們不知道它是地球如何工作的”。
教科書(shū)上的物理長(zhǎng)春包夜美女全套外圍上門外圍女（電話微信189-4469-7302）提供頂級(jí)外圍女上門，伴游，空姐，網(wǎng)紅，明星，車模等優(yōu)質(zhì)資源，可滿足你的一切要求描述是，在雷云中，研究云中冰雹隨著較輕的快報(bào)冰晶上升而落下。冰雹擦掉了冰晶的閃電實(shí)際上雷帶負(fù)電的電子，導(dǎo)致云的頂部變得帶正電，而底部變得帶負(fù)電。這就產(chǎn)生了一個(gè)電場(chǎng)，這個(gè)電場(chǎng)不斷擴(kuò)大，直到一個(gè)巨大的火花跳過(guò)天空。
然而，云層內(nèi)的電場(chǎng)大約弱了 10 倍，無(wú)法產(chǎn)生火花。新罕布什爾大學(xué)的物理學(xué)家約瑟夫·德懷爾（Joseph Dwyer）說(shuō)：“幾十年來(lái)，人們一直將氣球、火箭和飛機(jī)送入雷暴中，但從未見(jiàn)過(guò)足夠大的電場(chǎng)。這一直是一個(gè)真正的謎，它是如何開(kāi)始的”。他也是這篇新論文的共同作者，二十多年來(lái)一直在思考閃電的起源。 一個(gè)很大的障礙是，云是不透明的；即使是最好的相機(jī)也無(wú)法窺視其內(nèi)部以看到啟動(dòng)的時(shí)刻。直到最近，這使得科學(xué)家們沒(méi)有什么選擇，只能冒險(xiǎn)進(jìn)入風(fēng)暴中--自 1752 年本杰明-富蘭克林的著名風(fēng)箏實(shí)驗(yàn)以來(lái)，他們一直在嘗試這種做法。
(根據(jù)同時(shí)代的描述，富蘭克林將一把鑰匙掛在風(fēng)箏上，在雷云下放飛，觀察到風(fēng)箏通了電。） 最近，氣象氣球和火箭提供了內(nèi)部的快照，但它們的存在往往會(huì)干擾數(shù)據(jù)，因?yàn)樗鼈內(nèi)藶榈刂圃炝瞬粫?huì)自然發(fā)生的火花。Dwyer 說(shuō)：“長(zhǎng)期以來(lái)，我們真的不知道雷暴內(nèi)部在閃電發(fā)生的時(shí)間和地點(diǎn)是什么情況”。
因此，Dwyer 和他的團(tuán)隊(duì)轉(zhuǎn)向了低頻陣列（LOFAR），這是一個(gè)主要在荷蘭的由數(shù)千個(gè)小型射電望遠(yuǎn)鏡組成的網(wǎng)絡(luò)。LOFAR 通常凝視著遙遠(yuǎn)的星系和爆炸的星星。但據(jù) Dwyer 說(shuō)，"它恰好對(duì)測(cè)量閃電也非常有效"。
當(dāng)雷暴從頭頂滾過(guò)時(shí)，LOFAR 能做的有用的天文學(xué)就很少了。因此，該望遠(yuǎn)鏡調(diào)整其天線，以探測(cè)從每個(gè)閃電中發(fā)出的一百萬(wàn)左右的無(wú)線電脈沖。與可見(jiàn)光不同，無(wú)線電脈沖可以穿過(guò)厚厚的云層。
使用無(wú)線電探測(cè)器來(lái)繪制閃電圖并不新鮮；專門建造的無(wú)線電天線早就在新墨西哥州觀測(cè)到了風(fēng)暴。但是這些圖像是低分辨率的，或者只是二維的。LOFAR，一個(gè)最先進(jìn)的天文望遠(yuǎn)鏡，可以在三維空間中以一米一米的尺度繪制照明圖，而且?guī)时纫郧暗膬x器快200倍。Dwyer 說(shuō)：“LOFAR 的測(cè)量讓我們第一次真正清楚地了解到雷暴內(nèi)部發(fā)生了什么”。
一個(gè)實(shí)體化的閃電會(huì)產(chǎn)生數(shù)以百萬(wàn)計(jì)的無(wú)線電脈沖。為了從混亂的數(shù)據(jù)中重建一個(gè)三維閃電圖像，研究人員采用了一種類似于阿波羅登月時(shí)使用的算法。該算法持續(xù)更新關(guān)于一個(gè)物體位置的已知信息。單個(gè)無(wú)線電天線只能顯示閃光的大致方向，而增加第二個(gè)天線的數(shù)據(jù)就能更新位置。通過(guò)穩(wěn)定地循環(huán)使用LOFAR的數(shù)千根天線，該算法構(gòu)建了一個(gè)清晰的地圖。
當(dāng)研究人員分析2018年8月閃電的數(shù)據(jù)時(shí)，他們看到無(wú)線電脈沖都來(lái)自風(fēng)暴云深處一個(gè)70米寬的區(qū)域。他們很快推斷，脈沖的模式支持關(guān)于最常見(jiàn)類型的閃電如何開(kāi)始的兩個(gè)主要理論之一。
閃電從云層內(nèi)的冰晶簇開(kāi)始。針狀晶體之間的湍流碰撞刷掉了它們的一些電子，使每個(gè)冰晶體的一端帶正電，另一端帶負(fù)電。正面的一端從附近的空氣分子中吸取電子。更多的電子從更遠(yuǎn)的空氣分子中流入，形成從每個(gè)冰晶尖端延伸出來(lái)的電離空氣帶。這些被稱為流線（streamers）。
每個(gè)晶體尖端都會(huì)產(chǎn)生成群的流星，單個(gè)流星會(huì)一次又一次地分支開(kāi)來(lái)。流線加熱了周圍的空氣，從空氣分子中大量地撕扯出電子，從而使更大的電流流向冰晶。最終，一個(gè)流線變得足夠熱和導(dǎo)電，變成了一個(gè)龍頭--一個(gè)成熟的閃電條紋可以突然沿著這個(gè)渠道行駛。
荷蘭埃因霍溫科技大學(xué)研究閃電啟動(dòng)的物理學(xué)家Ute Ebert說(shuō)："LOFAR所設(shè)定的步驟當(dāng)然非常重要。她說(shuō)，LOFAR的啟動(dòng)電影為建立精確的閃電模型和模擬提供了一個(gè)框架，而到目前為止，由于缺乏高分辨率的數(shù)據(jù)，這些模型和模擬一直受到阻礙。 頂: 5踩: 3