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閃電能有多大探測技術(shù)捕捉長閃電

2020-06-29 11:11:54來源：儀器網(wǎng)關(guān)鍵詞：閃電閱讀量：4294

　　【儀器網(wǎng) 時(shí)事聚焦】據(jù)新華社報(bào)道，世界氣象組織于25日發(fā)布了關(guān)于閃電的兩項(xiàng)世界記錄。其中單次長度長的閃電2018年10月31日發(fā)生在巴西南部，長度超過709公里；單詞持續(xù)時(shí)間長的閃電2019年3月4日發(fā)生在阿根廷北部，時(shí)間長達(dá)16.73秒。

　　閃電是夏季具代表性的天氣之一，同時(shí)也是人類社會的一部分，無論是作為狂暴、毀滅、力量的代表，存在于各地的神話傳說和幻想作品中，還是因其轉(zhuǎn)瞬即逝的美麗成為攝影師追逐的對象。人類對閃電已經(jīng)有了非常深入的了解，包括閃電產(chǎn)生的原理、閃電的類型等，但閃電仍然有著很多的未知等待人類去探索，例如閃電的極限能有多大。

　　在世界氣象組織宣布閃電長度世界記錄之前，已經(jīng)有許多長達(dá)幾百公里的閃電的報(bào)道。早在1956年，就有氣象學(xué)家用雷達(dá)探測到了長度超過100公里的巨大閃電。20007年研究人員發(fā)現(xiàn)的新紀(jì)錄是321公里。2019年發(fā)布在《地球物理研究期刊：大氣》的一項(xiàng)研究描述了一次跨越673公里的閃電，大約是杭州到廈門的距離。

　　根據(jù)發(fā)生的位置，閃電可以分為發(fā)生在云層之間的云閃和發(fā)生在云層-地表之間的地閃。垂直方向的地閃受限于風(fēng)暴云的高度，不會超過20公里，而水平方向的云閃可以沿著云系統(tǒng)蔓延得更遠(yuǎn)。在整個(gè)雷暴系統(tǒng)中，地閃發(fā)生的比例遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于云閃。利用相機(jī)我們可以很清晰地捕捉到地閃發(fā)生的瞬間，然而我們又該怎么監(jiān)測閃電持續(xù)的短短幾秒時(shí)間以及大部分發(fā)生在云層中并且甚至可以跨越幾個(gè)省市的云閃呢？

　　目前的閃電探測技術(shù)主要通過測量閃電輻射的聲、光、電磁場信息確定閃電放電的空間位置和放電參數(shù)。可以分為地基閃電探測技術(shù)和衛(wèi)星閃電探測技術(shù)。

　　地基閃電監(jiān)測通過電磁脈沖定位閃電。閃電放電時(shí)會輻射出頻率很寬的電磁脈沖，頻率范圍包括極低頻到超高頻。因此監(jiān)測技術(shù)也分為甚低頻 (VLF/LF) 定位技術(shù)和甚高頻 (VHF) 定位技術(shù)。在閃電研究中使用閃電成像陣列(LMA)就是一種長基線時(shí)差法雷電甚高頻(VHF)輻射源定位系統(tǒng)，可以用于雷暴電過程的實(shí)時(shí)無遺漏精細(xì)化三維探測。

　　衛(wèi)星閃電探測技術(shù)利用衛(wèi)星閃電成像儀觀測雷暴云中閃電發(fā)出的強(qiáng)光脈沖，通過云層頂部閃電光學(xué)輻射的時(shí)空特征及光譜特性進(jìn)行大規(guī)模成像獲取閃電信號。我國風(fēng)云四號氣象衛(wèi)星就搭載了一臺地球靜止軌道閃電監(jiān)測儀，可以實(shí)現(xiàn)全國范圍內(nèi)的云閃地閃全監(jiān)測。衛(wèi)星閃電探測技術(shù)可以探測影響范圍更廣、持續(xù)時(shí)間更長的單次閃電。

　　閃電不只是一種天氣現(xiàn)象，強(qiáng)烈的閃電往往會帶來嚴(yán)重的災(zāi)害。雷擊帶來的高電壓、大電流和強(qiáng)電磁軸射還會對電子器件造成強(qiáng)烈的影響。有數(shù)據(jù)顯示，我國每年因閃電造成的經(jīng)濟(jì)損失可達(dá)數(shù)十億元。雷電監(jiān)測和防護(hù)在現(xiàn)代社會顯得更為重要。而且閃電往往伴隨著暴雨、大風(fēng)、冰雹等同樣可能造成災(zāi)害的天氣，因此對閃電的監(jiān)測也有助于災(zāi)害性天氣的預(yù)警。

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