西藏惊现超罕见精灵闪电,魔幻世界也就这样了吧

审核专家:占明锦

中国气象科学研究院博士


前段时间,中国摄影师在西藏喜马拉雅山脉上空拍到了国内有史以来最壮观的红色精灵闪电。在浩瀚的星河中,闪烁的红光像精灵般在天际出现,忽明忽暗,又好似烟花般璀璨夺目,画面十分惊艳。

西藏惊现超罕见精灵闪电,魔幻世界也就这样了吧

来源丨央视新闻,摄影AngelAn 安久


西藏惊现超罕见精灵闪电,魔幻世界也就这样了吧

来源丨央视新闻,摄影AngelAn 安久


红色精灵是精灵闪电的一种,这类现象在上个世纪90年代就被人们关注到了,因为其闪电出现的位置不定,且出现的时间十分短暂,所以是十分很罕见的大气发光现象。


什么是精灵闪电?

首先来介绍一下闪电的形成原理。闪电的发生一般伴随着空气的强对流活动,在空气的对流作用下,云团里的小水滴会从上、下两个方向往复运动、相互摩擦。在相互摩擦的过程中,小水滴丢失电子会形成正电荷,得到电荷则会形成负电荷,如此会使云层成为带电云。


正电荷通常集中在云团上部,负电荷在下部,由于空气存在一定的绝缘强度,所以云朵上、下层将会存在一定的电位差。当上、下电荷积累得越来越多的时候,电位差达到临界击穿电压,空气的绝缘能力无法抑制住正负电荷的相互吸引,正负电荷相互剧烈碰撞并迅速中和,在此过程中,云层间的空气发生击穿,产生闪电,伴随着耀眼的光芒。

西藏惊现超罕见精灵闪电,魔幻世界也就这样了吧

国际空间站飞越老挝上空的时候拍摄的“红色精灵”,位于图片右侧亮斑上方 来源丨维基百科


不仅如此,云层与地面也会形成闪电,在云层下端的负电荷会吸引地面上相等强度的正电荷,同理,当其间的电位差超过击穿电压时,也会将空气击穿,形成云层与地面间的闪电。


精灵闪电现象与普通雷电的不同之处在于,精灵闪电是在距离地面30到80千米的大气层中存在向上喷流现象,从云层之上出现并向外太空延伸,维持时间通常不到1秒,颜色变化也多样,因此又被称为瞬态发光事件(Transient Luminous Events,TLEs)

西藏惊现超罕见精灵闪电,魔幻世界也就这样了吧

人类拍摄的第一张彩色的精灵闪电照片 来源丨维基百科


大部分精灵闪电由强雷电引发,其发光区域呈现柱状、束状、环状、水母状等等,颜色一般为红色。另外,普通闪电出现的持续时间在几百到几十毫秒之间,而精灵闪电的持续时间不会超过1毫秒。这也导致精灵闪电很难被捕捉,必须采用超高速相机才能够清晰“看见”。

西藏惊现超罕见精灵闪电,魔幻世界也就这样了吧

来源丨网络,图片有编辑


而之所以叫“红色”精灵,是因为大气层中的氮气分子在可见光600-700纳米波段范围内有发射现象,这个波段范围内发射出来的光是红色和橙色的,虽然其在300-400纳米的可见光波段处也有发射,但发射强度却较低。加上其如同精灵般的闪现特性,以及人肉眼辨识颜色能力的限制,我们能看到的多为红色,于是这种闪电就被命名为“红色精灵”。


闪电的能量有多大?

闪电可以劈开石头,劈倒树木。一道闪电的能量究竟有多大呢?我们可以简单地计算一下,闪电电流平均为100千安(kA),闪电电压高达100万~1亿伏特(V)不等。虽然电流和电压巨大,但闪电持续的时间却很短,只有几百、几十微秒甚至更短,所以假设闪电放电电压为500万伏,电流100千安,放电时间0.005s,根据W=UIt公式来计算,一道闪电的能量为2.5亿焦耳,约为70度电,可以让一台1300瓦(W)的空调24小时不停运行2-3天,所以一道闪电的能量可能远比你想象的要小。


能量虽然没有想象中的大,但闪电的功率和电流却是非常巨大的,这杀伤力可是不容小觑。


2016年,在挪威的一个小山村里,曾经出现了令人震惊的一幕:323只野生驯鹿的尸体漫山遍野。鹿群被雷电击中以后,有1/5的驯鹿并没有立刻死亡,但是受重伤无人抢救的它们,也很快死亡了。

西藏惊现超罕见精灵闪电,魔幻世界也就这样了吧

来源丨新闻图片


在印度,也有四人曾经在公园的树下避雨,被突如其来的闪电劈中后直接僵直倒地。


被闪电劈中以后,轻则眩晕、休克、烧伤,重则直接心脏骤停死亡。而被闪电劈中死里逃生的幸运儿,将会饱受短期或者长期病痛的折磨,包括癫痫、头晕、肌肉疼痛、耳聋、头痛、记忆力衰退、注意力分散、失眠等等,有的人还在身体上留下了闪电的痕迹,可以说是“大难不死”的限定款皮肤了。

西藏惊现超罕见精灵闪电,魔幻世界也就这样了吧

来源丨中科院物理所



如何防雷?

闪电危险,惹不起但躲得起!


如果正在行车途中,遭遇电闪雷鸣时,应该及时把车停到空旷的地方,远离大树、建筑物等,同时关掉引擎、车门、车窗和车内所有电子设备,使车辆形成一个完全封闭的空间。完全封闭的汽车相当于一个“法拉第笼”,法拉第笼(Faraday Cage)是指由金属或者良导体形成的笼子,它可以屏蔽外面的电磁干扰,而保护其内的物体不受雷电的伤害。所以不要去触摸车窗把手、换挡杆、方向盘等,呆在法拉第笼这个“金钟罩”里,安静等待雷电天气结束。

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雷电 来源丨维基百科


如果在室内,应注意切断大功率用电器的电源,因为建筑物上的避雷针只能解决建筑物本身的防雷问题,而雷电可以通过电源线入侵到室内,所以避雷针不能使接通电源的电器设备免受雷击。为防止雷电从电源线入侵造成火灾或人员触电伤亡,应尽可能地关闭各类家用电器,并拔掉电源插头。


如果徒步在室外的话不宜在雨中狂奔,应立即寻找避雷场所,不要撑着金属伞柄的雨伞行走。并且一旦当你感受到头发竖起或者皮肤发生颤动的时候,就可能是要发生雷击了,要立即倒地,并拿去身上佩戴的金属饰品,尽量将干燥的绝缘物品垫在身下。


闪电早已被归为最严重的10种自然灾害之一,虽然闪电也有像精灵般转瞬即逝的魅力,但在欣赏它美丽的同时,也要时刻谨记:只可远观!虽然不必盲目害怕,但也不能掉以轻心。