『太平洋电脑网』闪电可以有多大？成像技术发展正不断带来新发现
据国外媒体报道 ，2017年10月22日 ， 积聚在美国中部上空的风暴云释放出一道巨大的闪电 ， 照亮了德克萨斯州、俄克拉荷马州和堪萨斯州的天空 。 这次震动横贯这三个州超过500公里 ， 规模之大前所未有 。 一组研究人员写了一份关于这次闪电的研究报告 ， 将其形容为“巨闪”（megaflash） 。 这是有史以来最长的闪电之一 。
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一般来说 ， 正常的闪电长度在1到20公里之间 ， 但随着测绘技术越来越先进 ， 一些真正巨大的闪电逐渐进入我们的视线 。 最近的一些发现提出了一个有趣的问题：闪电的规模究竟能达到多大？我们应该担心这些大气中的“重量级选手”吗？
当强正电荷在雷暴云的一个区域发展 ， 而强负电荷在另一个区域发展时 ， 它们之间就会产生电流 ， 进而产生闪电 。 美国国家海洋和大气管理局（NOAA）的物理学家和高级研究员唐·麦克戈曼（Don MacGorman）参与了2017年“巨闪”研究报告的撰写 ， 他说：“闪电是在一个电力非常强的地方产生的 。 它们变得足够强大 ， 以至于空气再也承受不住电的力量 ， 进而被分解 。 ”
这意味着 ， 随着电压的增长 ， 局部空气的绝缘能力被破坏 。 研究人员认为 ， 这是由于过量的电磁力开始加速空气中的自由电子（没有附着在原子或分子上的电子） ， 使其他电子从原子和分子中脱离出来 。 麦克戈曼说：“科学家称这个过程为电子雪崩 ， 这就是我们所说的空气分解 。 ”
这一过程最终会在空气中形成一个非常热的通道 ， 就像一根电线 ， 其两端向外延伸 ， 通往导致“电子雪崩”的正电荷和负电荷 。 最终 ， 这条通道将正电荷和负电荷连接起来 ， 此时就会触发巨大的电流 ， 我们称之为闪电 。
【『太平洋电脑网』闪电可以有多大？成像技术发展正不断带来新发现】麦克戈曼说：“可以把它想象成一个巨大的火花 ， 从云里冒出来 。 ”有时 ， 通常包含正电荷的云层较低区域 ， 其自身没有足够的电荷来阻止通道 。 于是 ， 闪电持续增长 ， 向下延伸到地面 。 当发生这种情况的时候 ， 会触发一道拥有巨大电流的闪电 ， 将雷暴云的一部分电荷传输到地面 。 当我们想到闪电时 ， 大多数人通常会想到这些云地之间的通道 ， 叉状的闪电猛烈地击向地表 。
但是 ， 是什么因素限制了这些巨型闪电的规模呢？
几十年来 ， 研究人员一直试图回答这个问题 。 在垂直方向上 ， 闪电的范围受到风暴云高度的限制 ， 也就是从地面到云层顶点的距离——最高约为20公里 。 但是在水平方向上 ， 一个更广阔的云系统提供了更大的空间 。
早在1956年 ， 一位名为迈伦·利达（Myron Ligda）的气象学家就证明了这一点 ， 他用雷达探测到当时有记录以来最长的闪电——跨度长达100公里 。
然后 ， 在2007年 ， 研究人员打破了记录 ， 在俄克拉荷马州发现了一道长达321公里的闪电 。 麦克戈曼和同事们最近的研究又超越了这一数字 。 据研究人员计算 ， 他们发现的这道“巨闪”发出了异常强烈的闪光 ， 照亮了67845平方公里的地面 。 然而 ， 即使是这样的闪电也被后来的发现超越了 。 在近期发表于《地球物理研究期刊：大气》（JGR atmosphere）的一项研究中 ， 科学家描述了一次跨越673公里的闪电 。
这样的巨型闪电十分罕见 ， 但现在我们有了探测它们的技术 ， 可以更频繁地发现它们 。 科学家已经不仅仅依靠使用天线和雷达的地基系统 ， 而是开始从更加有利的位置——人造卫星——来观察闪电 。 最近两次破纪录的闪电都是通过名为“地球同步闪电成像仪”（Geostationary Lightning Mapper）的技术进行测量的 。 在环绕地球的两颗卫星上都安装了这种传感器 ， 能提供其下方地球风暴系统的大范围图像 。
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