新研究解释了是什么让“超级闪电”闪电如此强大

占总数的不到1%闪电罢工超级螺栓既罕见又强大。现在,一项新的研究揭示了为什么这些令人敬畏的电压震动可以比常规撞击多一千倍的能量。

来自以色列耶路撒冷希伯来大学和华盛顿大学的研究人员分析了 2010 年至 2018 年间发生的全球雷击数据,通过全球闪电定位网络的无线电传感器。

这是一个关键的发现:风暴云的充电区越靠近陆地或海洋表面,超级螺栓的可能性就越大。该充电区是云的上部区域,其中电气化发生.

科学家绘制了世界各地的雷击地图。(埃夫拉伊姆等人,地球物理研究大气学报, 2023)

调查结果与以前的研究确定了东北大西洋、地中海和高原高原穿越秘鲁和玻利维亚,成为超级闪电记录更频繁的地方。这些地区在充电区与其寒冷的海洋或高海拔山体表面之间的距离都很短。

这是因为充电区产生的空气温度高于 0 °C (32 °F) 的水平。海洋上的冷空气使0°C的水平更接近地表,而海拔较高的山脉迫使空气上升,从而使空气冷却并使0°C的水平更接近地表。

他们的想法是,更短的距离意味着更少的电阻,因此更高的电流 - 并且更强烈闪电.

显示雷暴云特性的插图。(埃夫拉伊姆等人,地球物理研究大气学报, 2023)

“我们看到的相关性非常明显和重要,看到它发生在三个地区非常令人兴奋,”耶路撒冷希伯来大学的物理学家Avichay Efraim“这对我们来说是一个重大突破。

该团队绘制了大量针对闪电强度的数据,包括陆地和水面高度,充电区的高度,不同水平的温度云的形成,以及云中气溶胶(微小颗粒)的浓度。

虽然以前的研究已经研究了这些关系,但以前没有人把这样的全球图景放在一起。矛盾早期研究,研究小组没有发现超级闪电与沙漠尘埃等气溶胶混合物之间存在关联。

正如您可以想象的那样,当其中一个超级螺栓击中时,它们会对海上的建筑物和船只造成严重损坏。这些新发现应该有助于确定增压闪电的位置。可能会罢工.

这里还涉及另一个问题:气候变化.科学家们需要弄清楚变暖的世界是否意味着或多或少的超级闪电,以及温度和湿度的变化将如何发挥作用。

需要更多的研究来回答这些问题,该团队热衷于继续研究可能影响超级螺栓形成的其他因素,包括太阳周期的变化或地球磁场.

“还有更多的未知数,但我们在这里发现的是一大块拼图,”以法莲。“我们还没有完成。还有很多事情要做。

该研究已发表在地球物理研究大气学报.

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