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闪电能有多大 探测技术捕捉最长闪电

2020年06月29日 11:11:54来源:仪器网

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  【仪器网 时事聚焦】据新华社报道,世界气象组织于25日发布了关于闪电的两项世界记录。其中单次长度最长的闪电2018年10月31日发生在巴西南部,长度超过709公里;单词持续时间最长的闪电2019年3月4日发生在阿根廷北部,时间长达16.73秒。
 

 
  闪电是夏季最具代表性的天气之一,同时也是人类社会的一部分,无论是作为狂暴、毁灭、力量的代表,存在于各地的神话传说和幻想作品中,还是因其转瞬即逝的美丽成为摄影师追逐的对象。人类对闪电已经有了非常深入的了解,包括闪电产生的原理、闪电的类型等,但闪电仍然有着很多的未知等待人类去探索,例如闪电的极限能有多大。
 
  在世界气象组织宣布闪电长度世界记录之前,已经有许多长达几百公里的闪电的报道。早在1956年,就有气象学家用雷达探测到了长度超过100公里的巨大闪电。20007年研究人员发现的新纪录是321公里。2019年发布在《地球物理研究期刊:大气》的一项研究描述了一次跨越673公里的闪电,大约是杭州到厦门的距离。
 
  根据发生的位置,闪电可以分为发生在云层之间的云闪和发生在云层-地表之间的地闪。垂直方向的地闪受限于风暴云的高度,不会超过20公里,而水平方向的云闪可以沿着云系统蔓延得更远。在整个雷暴系统中,地闪发生的比例远远小于云闪。利用相机我们可以很清晰地捕捉到地闪发生的瞬间,然而我们又该怎么监测闪电持续的短短几秒时间以及大部分发生在云层中并且甚至可以跨越几个省市的云闪呢?
 
  目前的闪电探测技术主要通过测量闪电辐射的声、光、电磁场信息确定闪电放电的空间位置和放电参数。可以分为地基闪电探测技术和卫星闪电探测技术。
 
  地基闪电监测通过电磁脉冲定位闪电。闪电放电时会辐射出频率很宽的电磁脉冲,频率范围包括极低频到超高频。因此监测技术也分为甚低频 (VLF/LF) 定位技术和甚高频 (VHF) 定位技术。在闪电研究中使用闪电成像阵列(LMA)就是一种长基线时差法雷电甚高频(VHF)辐射源定位系统,可以用于雷暴电过程的实时无遗漏精细化三维探测。
 
  卫星闪电探测技术利用卫星闪电成像仪观测雷暴云中闪电发出的强光脉冲,通过云层顶部闪电光学辐射的时空特征及光谱特性进行大规模成像获取闪电信号。我国风云四号气象卫星就搭载了一台地球静止轨道闪电监测仪,可以实现全国范围内的云闪地闪全监测。卫星闪电探测技术可以探测影响范围更广、持续时间更长的单次闪电。
 
  闪电不只是一种天气现象,强烈的闪电往往会带来严重的灾害。雷击带来的高电压、大电流和强电磁轴射还会对电子器件造成强烈的影响。有数据显示,我国每年因闪电造成的经济损失可达数十亿元。雷电监测和防护在现代社会显得更为重要。而且闪电往往伴随着暴雨、大风、冰雹等同样可能造成灾害的天气,因此对闪电的监测也有助于灾害性天气的预警。
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