IT之家 11 月 19 日消息，據(jù)中國(guó)科大官網(wǎng)，近日，中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)雷久侯、祝寶友和陸高鵬教授團(tuán)隊(duì)在雷暴云頂向上放電及多圈層耦合方面取得重要進(jìn)展。他們基于自主發(fā)展的地基閃電觀測(cè)陣列，結(jié)合國(guó)際空間站搭載的高時(shí)空分辨率光學(xué)觀測(cè)資料，首次揭示了雷暴云頂放電的光學(xué)特征及其誘發(fā)的低電離層擾動(dòng)特征。

IT之家了解到，相關(guān)研究成果于 11 月 17 日發(fā)表于國(guó)際學(xué)術(shù)期刊《自然?通訊》上。

據(jù)介紹，對(duì)流層閃電可以在臨近空間區(qū)域（20-100 km）誘發(fā)絢麗的中高層大氣放電現(xiàn)象（如圖 1 所示），根據(jù)其始發(fā)位置不同可以分為雷暴云頂型（藍(lán)色噴流和巨大噴流等）和低電離層型（紅環(huán)和紅色精靈）。了解雷暴如何直接影響中高層大氣和電離層區(qū)域，對(duì)認(rèn)識(shí)地球不同圈層之間的耦合過程具有重要意義。

▲ 圖 1 中高層大氣放電現(xiàn)象 | 圖自中國(guó)科大官網(wǎng)，下同

已有大量觀測(cè)表明低電離層型放電主要是由對(duì)流層內(nèi)強(qiáng)閃電產(chǎn)生的電場(chǎng)激發(fā)，導(dǎo)致低電離層區(qū)域中性分子的電離和擊穿效應(yīng)。雷暴云頂型放電通常始發(fā)于雷暴過沖云頂和平流層區(qū)域，會(huì)顯著影響對(duì)流層頂附近的溫室氣體含量。然而，受限于傳統(tǒng)觀測(cè)手段，缺乏高時(shí)空分辨率的立體協(xié)同觀測(cè)資料，關(guān)于其現(xiàn)象學(xué)特征的認(rèn)識(shí)嚴(yán)重不足。

科研團(tuán)隊(duì)基于自主研發(fā)的混合長(zhǎng)基線天電陣列，結(jié)合搭載在國(guó)際空間站上的大氣-空間相互作用光學(xué)探測(cè)器（ASIM），對(duì)雷暴過境期間發(fā)生在我國(guó)華南地區(qū)的強(qiáng)雷暴過程進(jìn)行分析，首次發(fā)現(xiàn)了一類特殊的云頂放電信號(hào)負(fù)極性 NBE 總是伴隨著藍(lán)色 337 nm 光譜輻射，但不伴隨著普通閃電的 777.4 nm 輻射（圖 2），這一明顯區(qū)別于普通閃電的光學(xué)特征表明 NBE 獨(dú)特的流光發(fā)展特性，糾正了長(zhǎng)期以來學(xué)術(shù)界關(guān)于 NBE 放電不發(fā)光的傳統(tǒng)認(rèn)知，為利用空間光學(xué)手段評(píng)估閃電類型和監(jiān)測(cè)強(qiáng)對(duì)流提供了有力判別依據(jù)。通過對(duì)負(fù) NBE 電信號(hào)及其伴隨的藍(lán)色光譜信號(hào)進(jìn)一步分析，發(fā)現(xiàn) NBE 峰值電流強(qiáng)度和藍(lán)色光學(xué)信號(hào)峰值緊密相關(guān)。

▲ 圖 2 云頂放電事件光譜成像以及伴隨的負(fù)極性 NBE 電場(chǎng)波形

論文鏈接：

https://www.nature.com/articles/s41467-021-26914-4

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