• 閃電有許多奇特的形式。這是《科學》。

    閃電千百年來一直吸引著人們的興趣。它深植于神話、宗教和流行文化中。可以想象北歐神話中的雷神或印度教中的因陀羅。

    在澳大利亞,閃電也與重要的創世祖先相關,如第一民族中所示巖畫.

    閃電有許多不同類型——它以多種方式影響我們的社會和環境。

    閃電到底是什么?

    閃電是由于云中電荷積累而產生的。這類似于你梳頭或跳蹦床時頭發豎起,但程度更極端。

    相關報道:這個微小的“火花”或許能幫助解開閃電起源之謎

    云層的積累是由于不同類型的凍水和液態水在對流產生的上升氣流和下降氣流中相互碰撞造成的——也就是說,熱空氣上升,冷空氣下降。電荷的積累可以變得極端,以至于電流在空氣中流動。這就是我們所看到的閃電。

    閃電一閃,我們幾乎立刻看到,但雷聲隨后響起。

    聲音傳播一公里大約需要三秒鐘。計算閃光和雷聲之間的時間可以告訴你到閃電的距離。只需數秒數,再除以三即可得到公里的距離。

    地球也不是唯一有閃電的地方。科學家們最近也在火星上探測到了第一次。

    云與地閃電對人類安全構成真實風險,每年全球都有大量死亡事故。(菲利普·唐/佩克塞爾斯)

    閃電的主要類型

    地球上主要有兩種閃電類型:

    • 云內(或云間)閃電從云的一部分移動到另一部分,卻從未到達地面。它可能看起來像云短暫發光,有時整朵云似乎都被照亮,有時卻看不到閃電實際走過的細長路徑。當云中不同部分的電荷積累差異很大時,它就會發生這種情況,這很常見,因為閃電通常不需要傳播很遠。
    • 云到地當云層與地面之間的電荷積累差異很大時,就會發生閃電。這或許是最著名的閃電類型。雖然令人印象深刻,云到地閃電對人類安全構成真實風險,導致許多已知死亡每年.

    罕見的閃電類型

    還有一些更為罕見、甚至更壯觀的閃電類型:

    • 熱原閃電在某些情況下,會與極端叢林火災同時發生。這些火災有時會在煙霧中產生閃電,稱為火積雨云。這道閃電點燃遠方的新火就像2009年墨爾本附近的黑色星期六那樣。同樣,閃電有時也會出現在其他熱羽流中,如火山噴發或核彈爆炸。
    • 上層大氣與閃電相關的光現象,也稱為”瞬態發光事件包括精靈、藍色噴氣機、精靈和小精靈。科學仍在努力理解這些特征為何具有不同特征和顏色的細節。例如,精靈看起來像發光的紅色水母,而藍色噴射體則是向天空射出的巨大藍寶石光束。精靈看起來像發光的紅色光環,而小精靈則是雷暴頂端閃爍的電藍色光芒。
    • 球狀閃電據說多年來許多人都曾見過,但與其他奇異現象的說法類似,比如尼斯湖水怪或者說是外星人,這尚未被科學驗證。例如,人們看到漂浮的光球可能有其他各種解釋,比如新南威爾士州內陸的Min Min燈,可能因遠處汽車大燈.
    不同類型的瞬態發光事件的示意圖(NOAA NSSL)

    變暖世界中的閃電

    引發閃電的雷暴通常表現為高大的滾滾云,稱為積雨云。它們看起來像漂浮在天空中的巨型花椰菜,成熟的雷暴時頂端呈鐵砧狀。

    我們的近期研究關于雷暴和其他天氣系統的預測表明,自1970年代以來,澳大利亞北部的雷暴數量減少,東南部則更多。關于如何實現,仍存在相當大的不確定性氣候變化影響雷暴和閃電。

    一般來說,我們知道較暖的空氣能容納更多水蒸氣,這可能有助于燃料更強烈的對流風暴和閃電.

    如果在更溫暖的世界發生更多閃電,這種增加反過來可能引發更多的變暖。這是因為閃電會分解大氣中的氮和氧分子,產生臭氧其具有變暖效應關于大氣層。臭氧還會加劇空氣污染,因為它是呼吸道刺激物。

    然而,閃電遠非全球變暖的主要原因,需要更多研究來了解閃電在變暖氣候中的重要性。

    所以下次你在暴風雨中觀看這場壯觀的光影秀時,或許可以考慮閃電可能呈現的各種形式。它是我們所生活的世界以及其他世界的奇跡之一,值得從安全距離欣賞。

    安德魯·道迪極端天氣首席研究科學家,墨爾本大學;詹妮弗·卡托數學與統計學副教授,埃克塞特大學, 和羅賓·斯科菲爾德副教授兼副院長(環境與可持續發展),墨爾本大學

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