撰文 蘇澄宇
2020 年 4 月 29 日,一場風暴襲擊了美國南部地區,一條超級閃電劃破天際,被 GOES-16 和 GOES-17 衛星記錄了下來。

一條綿延 768 公里穿越美國兩個州的超級閃電 圖源:NOAA
這條是有記錄下的世界上最長閃電,從德克薩斯州中部海岸一直延伸到密西西比州南部,據估計長達 768 公里,相當于從湖北省到浙江省的距離。


超級閃電的發生地點和傳播距離 圖源:AMS
這種閃電被稱為超級單體閃電(Megaflashes)。大多數風暴中的閃電最多可以傳幾公里,而超級單體閃電則是普通閃電的數十倍遠。
想要產生超級閃電,首先需要大量的帶電云,其次需要足夠慢點速率放電,這樣才能使得單體閃電跨越特別遠點的距離。

超級單體閃電 圖源:WMO
這種天氣通常都是中尺度對流系統,簡稱 MCS ( Mesoscale Convective System ) ,是造成暴雨 、冰雹 、雷雨大風和龍卷等災害性天氣的重要系統。
之所以叫中尺度,是因為水平尺度相對于其他對流系統較中等,水平尺度在 2000-2500 km。

一般來說,中尺度對流系統最活躍區域一般位于大山脈下游 ,我國黃河和長江中下游地區類似于北美中緯度平原地區,因此這些地方特別容易出現暴雨洪澇。
在這條最長閃電之前,被衛星記錄下的最長閃電出現在 2018 年,地點位于巴西南部,距離長達 709 公里。這些超級閃電都是有氣象衛星的記錄才被人所知道。

GOES-16 氣象衛星 圖源:wikipedia
為什么地面的雷電監測站網不能精確記錄下閃電的所有數據?

一個地面閃電監測儀器 圖源:NOAA
地面閃電檢測的原理簡單來說就是記錄下閃電沖擊波產生的聲波(雷聲),并通過閃電造成的無線電頻段的電磁波信號定位其位置。
這些站網雖然能較準確地對其附近發生的雷電進行定位和計數,甚至可測量閃電光譜和無線電信號,但由于其布點的局限性,它們很難給出全球范圍的閃電分布圖像,更別說記錄下閃電的準確距離和持續時間了。

地面閃電監測 圖源:NOAA
而天上的氣象衛星就不一樣。首先,它的監測原理就和地面不一樣,太空中的衛星監測的數據主要是閃光信號。它的監測是從太空,可以覆蓋更大的地球面積。
如果監測衛星的數量多一點,連續實時地監測全球幾乎所有的閃電活動是不成問題的。這才記錄下了超級閃電的精確數據。

跨越距離最遠的閃電,衛星合成的閃電密度和速率的紅外 / 可見光圖像。
中國的靜止軌道氣象衛星風云四號就可以捕捉閃電的軌跡。2017 年 2 月 13 日,風云四號記錄下了發生在澳大利亞的強雷暴過程,持續時間 6 個小時,完整記錄下來閃電的產生、發展、結束情況。

既然可以監測記錄下跨越距離最遠的閃電,自然也記錄下了持續時間最長的閃電。
2020 年 6 月 18 日,GOES 氣象衛星記錄下了發生于烏拉圭和阿根廷北部上空的超級閃電,持續時間長達 17.1 秒。

記錄下來的持續時間最長的閃電發生位置 圖源:AMS

持續時間最長的閃電,衛星合成的閃電密度和速率的紅外 / 可見光圖像。
這個時間足夠普通人來一段百米賽跑還綽綽有余,人均閃電俠不是夢。

原文地址:http://www.myzaker.com/article/62fee5a58e9f0917d15879c6