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研究人員解釋閃電為什么會出現分支和閃動

來源:cnBeta.COM 字號: [ 大 ] [ 中 ] [ 小 ]

  巴西國家空間研究所(INPE)的研究人員與美國、英國和南非的同事合作,首次記錄了雷擊形成和分支的發光結構。通過分析一臺超級慢動作相機拍攝的圖像,他們發現了為什么雷擊會分叉,有時會形成人眼認為是閃爍的發光結構。這項研究得到了FAPESP的支持。一篇概述其結果的文章發表在《科學報告》上。

  該項目的主要研究人員Marcelo Magalh?es Fares Saba告訴Agência FAPESP:"我們成功地獲得了對這些現象的第一次光學觀察,并找到了對分支和閃爍的可能解釋。"Saba是INPE大氣電學組(ELAT)的一名研究員。

  研究人員使用超高速數字攝像機記錄了2008年至2019年間圣保羅市(巴西)和南達科他州拉皮德市(美國)夏季雷暴期間的200多次向上閃電。上行閃電從高樓或其他地面結構的頂部開始,向上傳播到上覆云層。

  他們記錄的向上閃電是由帶正電的云對地閃電觸發的,這種閃電更為常見,正如INPE的同一個研究小組在之前的研究中所描述的那樣。

  "Saba說:"例如,當風暴的電場被遠在60公里以外的云對地放電干擾時,向上的閃電就會在塔頂或摩天大樓的閃電導體上產生。

  盡管巴西和美國的研究條件非常相似,但只有在美國記錄的三個向上的閃電中觀察到了發光的結構。這些都是由向云基傳播的正向領導放電形成的。

  "記錄向上閃電的圖像的好處是,它們讓我們看到這些正極領導從地面到云底的整個軌跡。一旦進入云層,就無法再看到它們,"Saba說。

  研究人員發現,有時會在正向導的頂端形成一個低亮度的放電,其結構類似于畫筆。"Saba說:"我們觀察到,這種放電,通常被稱為電暈刷,可能會改變方向,一分為二,并確定閃電的路徑和它的分支方式。

  當一個向上的閃電分支成功時,它可能向左或向右前進。當分支失敗時,電暈刷可能會產生非常短的片段,與分支的頭部一樣明亮。視頻顯示,這些片段在電暈刷分裂后的幾毫秒內首次出現,并隨著分支的頭部向云層底部的向上傳播而脈動。

  薩巴說:"這些閃爍實際上是反復出現的雷電分支的失敗嘗試,"他補充說,這些閃爍可能解釋了為什么多次閃電放電是頻繁的,但需要更多的研究來驗證這一理論。

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