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科学家发现全球闪电最密集地区
来源:中国科学报      作者:赵熙熙      时间:2017-01-03 20:18      关键词:闪电,马拉开波湖
摘要:科学家发现委内瑞拉的马拉开波湖是全球闪电最密集地区,每年每平方公里233次。

 

委内瑞拉的马拉开波湖是全球发生闪电最多的地方。图片来源:NASA/Flickr

本报讯 专家建议,如果你不想被闪电击中,那么就别在开放区域或高大物体附近停留。但是如果你想更安全的话,请远离位于委内瑞拉中部的马拉开波湖。卫星数据表明,那里(位于南美洲北部)1平方公里区域每年发生的闪电多达200余次。

并未参与该项研究的美国西雅图市华盛顿大学大气物理学家Robert Holzworth表示:“马拉开波湖是全世界最大的闪电发生器。”

这一发现来自于一颗名为“热带降雨测量任务”的人造卫星所装载的仪器,该卫星于1997年到2015年在轨运行。

巴西圣保罗大学气象学家Rachel Albrecht指出,这颗卫星在覆盖了北纬38度(相当于希腊雅典的纬度)至南纬38度(位于澳大利亚墨尔本南部)之间每一个角落的一条轨道上围绕地球运转,它一次可以观测约600平方公里的面积。Albrecht强调,该卫星每天大约飞过一个点3到6次,每次能够观测约90秒钟。

Albrecht和她的同事计算了1998年至2013年由这颗卫星发现的每10平方公里内的闪电次数。随后,研究人员基于每年每平方公里的观测结果,统计了地球上前500个闪电热点地区。(数据表明,由于卫星每天只能观测每一个点约10分钟,所以热区中最热的地方每年都可能被闪电击中数万次。)研究人员表示,许多气象学家早就注意到,这种由天基调查收集硬数据的做法正在成为一般趋势。

一般情况下,闪电在陆地上出现的比在海洋上更频繁,同时夏天的闪电比冬天多,并且闪电多出现在当地时间中午到下午6点之间。随着高空和地面空气之间出现的温度差,这些因素中的每一个都倾向于增加,这反过来又增加了潮湿空气上升的数量,从而为雷暴提供了“燃料”。

当然例外情况比比皆是,但马拉开波湖的闪电热点区域却具有全部三个趋势:它的闪电大部分发生在湖上,时间为午夜时分到上午5点之间,一般出现在春季后期和秋季。总而言之,卫星发现,在相当于美国康涅狄格州面积的马拉开波湖中,每平方公里每年约发生233次闪电。研究人员在2016年12月出版的《美国气象学会学报》上报告了这一研究成果。

Albrecht指出,世界上许多闪电热点地区都与陡峭的地形有关,这有助于建立冷暖气团之间的冲突,从而可以驱动雷暴的发展。

这项新研究的共同作者、马里兰州绿带市国家海洋与大气管理局大气物理学家Steven J. Goodman表示,世界上至少还有14个大型湖泊,包括非洲的维多利亚湖和坦噶尼喀湖,也是闪电热点地区。他说,虽然马拉开波湖是所有热点地区中最热的那一个,但中部非洲仍然是遭受闪电袭击最广泛的地区——世界“500强”中有283个位于那里。

闪电是云与云之间、云与地之间或者云体内各部位之间的强烈放电现象(一般发生在积雨云中)。通常是暴风云(积雨云)产生电荷,底层为阴电,顶层为阳电,而且还在地面产生阳电荷,如影随形地跟着云移动。正电荷和负电荷彼此相吸,但空气却不是良好的传导体。正电荷奔向树木、山丘、高大建筑物的顶端甚至人体之上,企图和带有负电的云层相遇;负电荷枝状的触角则向下伸展,越向下伸越接近地面。最后正负电荷终于克服空气的阻障而连接上。巨大的电流沿着一条传导气道从地面直向云涌去,产生出一道明亮夺目的闪光。 一道闪电的长度可能只有数百米(最短的为100米),但最长可达数千米。闪电的温度,从17000摄氏度至28000摄氏度不等,也就是等于太阳表面温度的3到5倍。闪电的极度高热使沿途空气剧烈膨胀。空气移动迅速,因此形成波浪并发出声音。(赵熙熙)


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