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史上最长的闪电,绵延 768 公里穿越美国两个州

撰文 苏澄宇

2020 年 4 月 29 日,一场风暴袭击了美国南部地区,一条超级闪电划破天际,被 GOES-16 和 GOES-17 卫星记录了下来。

一条绵延 768 公里穿越美国两个州的超级闪电 图源:NOAA

这条是有记录下的世界上最长闪电,从德克萨斯州中部海岸一直延伸到密西西比州南部,据估计长达 768 公里,相当于从湖北省到浙江省的距离。

超级闪电的发生地点和传播距离 图源:AMS

这种闪电被称为超级单体闪电(Megaflashes)。大多数风暴中的闪电最多可以传几公里,而超级单体闪电则是普通闪电的数十倍远。

想要产生超级闪电,首先需要大量的带电云,其次需要足够慢点速率放电,这样才能使得单体闪电跨越特别远点的距离。

超级单体闪电 图源:WMO

这种天气通常都是中尺度对流系统,简称 MCS ( Mesoscale Convective System ) ,是造成暴雨 、冰雹 、雷雨大风和龙卷等灾害性天气的重要系统。

之所以叫中尺度,是因为水平尺度相对于其他对流系统较中等,水平尺度在 2000-2500 km。

一般来说,中尺度对流系统最活跃区域一般位于大山脉下游 ,我国黄河和长江中下游地区类似于北美中纬度平原地区,因此这些地方特别容易出现暴雨洪涝。

在这条最长闪电之前,被卫星记录下的最长闪电出现在 2018 年,地点位于巴西南部,距离长达 709 公里。这些超级闪电都是有气象卫星的记录才被人所知道。

GOES-16 气象卫星 图源:wikipedia

为什么地面的雷电监测站网不能精确记录下闪电的所有数据?

一个地面闪电监测仪器 图源:NOAA

地面闪电检测的原理简单来说就是记录下闪电冲击波产生的声波(雷声),并通过闪电造成的无线电频段的电磁波信号定位其位置。

这些站网虽然能较准确地对其附近发生的雷电进行定位和计数,甚至可测量闪电光谱和无线电信号,但由于其布点的局限性,它们很难给出全球范围的闪电分布图像,更别说记录下闪电的准确距离和持续时间了。

地面闪电监测 图源:NOAA

而天上的气象卫星就不一样。首先,它的监测原理就和地面不一样,太空中的卫星监测的数据主要是闪光信号。它的监测是从太空,可以覆盖更大的地球面积。

如果监测卫星的数量多一点,连续实时地监测全球几乎所有的闪电活动是不成问题的。这才记录下了超级闪电的精确数据。

跨越距离最远的闪电,卫星合成的闪电密度和速率的红外 / 可见光图像。

中国的静止轨道气象卫星风云四号就可以捕捉闪电的轨迹。2017 年 2 月 13 日,风云四号记录下了发生在澳大利亚的强雷暴过程,持续时间 6 个小时,完整记录下来闪电的产生、发展、结束情况。

既然可以监测记录下跨越距离最远的闪电,自然也记录下了持续时间最长的闪电。

2020 年 6 月 18 日,GOES 气象卫星记录下了发生于乌拉圭和阿根廷北部上空的超级闪电,持续时间长达 17.1 秒。

记录下来的持续时间最长的闪电发生位置 图源:AMS

持续时间最长的闪电,卫星合成的闪电密度和速率的红外 / 可见光图像。

这个时间足够普通人来一段百米赛跑还绰绰有余,人均闪电侠不是梦。

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