威尼斯国际平台app:科学家首次拍摄红色精灵闪

来源:http://www.aobaot.com 作者:科学 人气:193 发布时间:2019-09-04
摘要:罕见闪电由地面射向75公里高空 与大多数常见的闪电不同,它没有劈向大地,而是从雷暴云上部射向高空的电离层。这一闪电威力巨大,释放出高能电荷,迅疾射向75公里的高空。由于

罕见闪电由地面射向75公里高空

与大多数常见的闪电不同,它没有劈向大地,而是从雷暴云上部射向高空的电离层。这一闪电威力巨大,释放出高能电荷,迅疾射向75公里的高空。由于这种罕见的闪电,稍纵即逝,因此杜克大学的科学家抓拍下的这张“反向”闪电照片可谓弥足珍贵。美国科学家日前抓拍下一次非常罕见的闪电,与大多数常见的闪电不同,这次闪电没有劈向大地,而是从雷暴云上部射向高空的电离层。这一闪电威力巨大,释放出高能电荷,迅疾射向75公里的高空。

科学家首次拍摄红色精灵闪电3D影像

6月9日,山东淄博一位天文爱好者拍摄到了莱州湾上空的“红色精灵”闪电大规模爆发现象引发网友热议。气象专家表示,“红色精灵”系雷雨天大气中的一种特殊放电,肉眼很难看到,只有高感光摄影设备可以捕捉。北青报记者了解到,当晚该天文爱好者的观测设备共拍摄到了50多次“红色精灵”,网传图片系将50多次“红色精灵”合成在一张图片中。

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简介

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山东天文爱好者抓拍“红色精灵”引热议

美国科学家日前抓拍下一次非常罕见的反向闪电

反向闪电。这种闪电释放的电能比普通闪电要大得多,这种闪电又被称为“大喷气式飞机”。

视频截图,展示了在风暴云上方出现的红色精灵(图片来源:video copyright NHK via AGU)

6月9日,山东淄博一位天文爱好者拍摄到了莱州湾上空的“红色精灵”大规模爆发现象引发网友热议。北青报记者从网上流传的图片中看到,夜晚的天空中有大片的火焰状的红光出现,照片中还可以看到多颗流星的痕迹。不少网友表示这样的现象“太壮观了”,希望能了解其中的原理;也有山东淄博的网友质疑,当晚并未在天空中看到照片中的现象,图片的真实性有待确认。

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这种闪电与通常见到的闪电类似,但又是两种完全不同的自然现象。库莫已经将这一发现撰文发表在最新的《自然-地理科学》杂志上。

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从2001年起,人们只抓拍下5次“反向”闪电的照片

特点

从飞机上看到的闪电精灵(图片来源: Hans Nielsen and USAF/AGU)

6月10日下午,北青报记者从青岛艾山天文台台长周昆处了解到,“红色精灵”是一种特殊的大气放电现象,“相当于是比较特别的闪电,其实雷雨天常常会有,但是很少被人肉眼看见,国内也很少被捕捉到影像,所以这次大规模的影像抓拍才显得罕见。”

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库莫教授介绍说,从测量结果看,普通闪电的放电量和“大喷气飞机”是可比的,不过“大喷气飞机”的速度和作用的距离比普通闪电要大许多。这是因为,从雷暴云上部至高空的电离层空气稀薄,闪电遇到的阻力要小许多。“大喷气飞机”通常在雷雨天气出现,可以射向90公里远的高空。

北京时间12月13日消息,据美国国家地理网站报道,在美国中西部地区上空,科学家首次使用高速摄像机拍摄“红色精灵”和“蓝色喷流”闪电的3D影像。1989年,科学家首次发现红色精灵。这是一种奇特的电爆发现象,在距地面大约50英里的高度形成,有时也会从雷雨云砧顶部一路奔向外太空。

周昆告诉北青报记者,此次拍摄到“红色精灵”的天文爱好者,是该天文台发起的中国流星监测组织临淄站点的负责人王磊。当天晚上,王磊设在临淄的监控设备一共抓拍到了50多次“红色精灵”现象,十分罕见。“很多人看到图片觉得很不可思议,是因为那张图是把当晚拍到的55个‘红色精灵’合成在了一起,所以显得特别壮观。”

这种闪电又被称为“大喷气式飞机”,持续时间仅仅有1秒钟

抓拍

美国阿拉斯加州费尔班克斯大学太空物理学家汉斯-斯坦巴克-尼尔森表示,闪电精灵巨大而迅速,从出现到消失只有区区10毫秒。此外,闪电精灵的亮度也极高。斯坦巴克-尼尔森在旧金山举行的美国地球物理协会会议上指出:“它们的亮度超过金星。”由于亮度太高,人们一直未能发现这种现象,直到20年前。在高空飞行的飞行员此前显然看到过这种现象,但却保持沉默。他说:“没有一名飞行员愿意承认自己看到奇怪的现象,因为人们会怀疑他们的精神出了问题。”

而对于此次拍摄的真实性,周昆表示,每个站点检测到的影像都需要6种不同的证明材料支持,“从照片,到视频,还有一系列的天文数据,我们才会认定属实。”

美国科学家日前在北卡罗来纳州抢拍到一次非同寻常的闪电。这次闪电没有击中地表的建筑和森林,而是反常地由地面射向高空的电离层。闪电异常迅速,眨眼间便垂直射向75公里的高空。

尽管每次雷暴天气时,都会电闪雷鸣,但是这种“反向”闪电十分罕见。从2001年起,人们只抓拍下5次“反向”闪电的照片。由于这种罕见的闪电持续时间仅仅有1秒钟,稍纵即逝,因此杜克大学的科学家抓拍下的这张“反向”闪电照片可谓弥足珍贵。

2010年夏季,斯坦巴克-尼尔森加入日本广播协会资助的一个雷暴追逐者研究团队。这些科学家搭乘两架湾流喷气机进入美国中西部高空,而后使用高速摄影机拍摄产生闪电精灵的雷暴。发现目标后,他们从两个不同角度拍摄闪电精灵以及其他电爆发,拍摄速度为每秒1万帧。就这样,他们第一次获得这些现象的3D影像。

拍摄者:这是最兴奋的一次拍摄成果

美国北卡罗来纳州杜克大学的史蒂芬:库莫和同事近日在观测闪电时,捕捉到了这次罕见的闪电,并即时进行了拍摄。

北卡罗来纳州杜克大学的史蒂芬·库莫和同事近日在观测闪电时,碰上了这次“反向”闪电,幸运地是他们还抓拍下这一罕见现象。

研究小组成员、日本札幌的北海道大学的太空物理学家高桥幸宏表示,科学家对闪电精灵研究了20年,但仍不清楚何种因素导致这种现象。他和斯坦巴克-尼尔森指出,闪电精灵的出现需要大量能量,由雷暴上方的一个强电场触发并释放。斯坦巴克-尼尔森认为,放电可能在雷暴和电离层之间形成导电管。电离层是外层大气层的一个纤细层,在太空中延伸600英里。

威尼斯国际平台app ,6月10日下午,北青报记者联系到了视频的拍摄者王磊,他表示这次捕捉到大规模的“红色精灵”是自己2017年开始天文监测拍摄一来,最兴奋的一次拍摄成果。

库莫介绍说:“尽管光线较弱,但由于是满月,我们及时拍摄到了。当时那一瞬间大约只有1秒钟,不过我们同时进行了磁场测量。结果显示,这次闪电向电离层放射了大量电荷,放电量约为1000到2000库仑。”

库莫介绍说:“尽管光线较弱,但由于是满月,我们及时拍摄到了。当时那一瞬间大约只有1秒钟,不过我们同时进行了磁场测量。结果显示,这次闪电向电离层放射了大量电荷,放电量约为1000到2000库仑。”

研究小组成员、美国科罗拉多州空军学院的太空物理学家格奥夫-麦克哈格说:“传统观点认为,地面天气独立于空间天气。我们在中间层观察到这种现象。在研究院上学时,我们还将其称之为‘ignore-o-sphere’,当时认为无需对这个层给予很大关注。现在不一样了,闪电精灵就出现在这里。”

“很多人质疑我怎么可能运气这么好,正赶上拍到‘红色精灵’,这可能是对天文监测拍摄的一种误解。”王磊告诉北青报记者,拍摄当天自己并不是在设备边蹲守了一晚,实际上当天晚上王磊身在距临淄观测点100多公里外的东营。

据悉,这种由地面射向高空的罕见闪电迄今为止人们仅观察到5次,首次发现在2001年,科学家为它命名为“喷气式飞机”。这种闪电与我们通常见到的闪电类似,但又是两种完全不同的自然现象。“喷气式飞机”通常在雷雨天气出现,可以射向90公里远的高空。

没有人知道闪电精灵可能对地球大气层系统产生何种重要的影响,又或者如何与空间环境发生相互作用。斯坦巴克-尼尔森指出,基于当前的了解,闪电精灵可能就像彩虹一样简单,只是一种绚烂美丽的现象,而没有太大的重要性。

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库莫已经将这一发现撰文发表在最新的《自然—地球科学》(Nature Geoscience)杂志上。

美国国家地理网站相关报道

王磊介绍,目前流星观测的拍摄设备都是远程操控的,而且大部分都是自动拍摄。“我们之前了解到了6月9日凌晨200公里外的莱州湾有大规模雷电活动,而临淄正好的晴天,这样的天气有利于‘红色精灵’的拍摄,所以我远程调整了拍摄设备的角度,对着那片天空就行。晚上如果镜头中有流星、‘红色精灵’或者闪电之类的现象,拍摄设备会自动录像,我只需要第二天早上起来在电脑上花半个小时筛选传输回来的图像就行。”

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“6月9日早上起来,我还是照常查看设备拍到的内容,当时看到第一个‘红色精灵’的时候已经很兴奋了,没想到后面还有50多个。”王磊告诉北青报记者,自己的日常从事装修建材相关工作,流星观测只是自己的业余爱好。“我从小就喜欢天文相关内容,2017年开始做流星观测,之前拍到的主要是流星、闪电、候鸟迁徙之类的,‘红色精灵’也拍到过一次,像这次这样50多次的爆发,实在是出乎我自己的意料。”

气象专家:“红色精灵”系大气特殊放电现象

那么“红色精灵”究竟是何方神圣,产生的原理又是什么呢?

中国气象局气象工程师卞赟告诉北青报记者,“红色精灵”是一种特殊的伴随着雷雨所产生的高空大气放电现象,通常发生在雷雨云云层顶离地面约三十到九十公里的高空。这个不同于人们常见的对流层中内雷电现象,而是从对流层之上的平流层到中间层,甚至会影响到电离层,高度很高。

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“红色精灵上半部是红色,底部则渐渐转变为蓝色,宽度约在五到十公里内,可持续约十到一百毫秒,如同闪电般转瞬即逝。由于这些发光体的颜色是红色,且在空中出现的时间不到三十分之一秒,有如鬼魅一般难以捉摸,科学家必须使用高感光度的摄影机,持续对雷雨云的上空录像,才能纪录到这种高空短暂发光现象。”卞赟说。

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青岛艾山天文台台长周昆则表示,目前国内针对“红色精灵”的研究相对较少,影像记录也比较少。“这次王磊拍到的大规模‘红色精灵’爆发,一方面数量很多,另一方面基本上涵盖了‘红色精灵’的大部分形态,是很有研究价值的影像素材。”

(北青报记者 李涛 李卓雅)

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