摘要：三年前，两位中国天文摄影师在青藏高原普莫雍错北岸，意外记录到南亚地区雷暴上空上百个“红色精灵”闪电，这一神奇的现象持续了将近3个小时，仿若烟花绽放，也被摄影师们称为“大自然最神奇的‘烟花秀’”，引发了全网关注。

南亚地区上空的“红色精灵”。 安久 摄

“红色精灵”闪电群，你见过吗？

三年前，两位中国天文摄影师在青藏高原普莫雍错北岸，意外记录到南亚地区雷暴上空上百个“红色精灵”闪电，这一神奇的现象持续了将近3个小时，仿若烟花绽放，也被摄影师们称为“大自然最神奇的‘烟花秀’”，引发了全网关注。

这些“红色精灵”从何而来？近日，中国科学技术大学陆高鹏教授团队发表文章，将星空作为时间标尺，还原“红色精灵”事件的发生过程，揭开其背后的秘密。

“红色精灵”，大自然的“烟花秀”

2022年5月19日深夜，两位中国天文摄影师在西藏的喜马拉雅山脉拍摄到罕见的“红色精灵”闪电群，道道闪电犹如红色丝线般相互交错。密集的“红色精灵”闪电每隔一两分钟就会出现一次，有的甚至连续四五个同时出现在一张照片里。

据了解，“红色精灵”是一种中高层大气瞬态发光事件，通常出现在雷暴云上方的高空（约30km—90km高度），因其主体颜色为红色，形态像精灵，且出现时间很短（通常小于1/30秒）而得名。而密集出现的“红色精灵”，由于像跳集体舞一样连续闪现，而被称为“舞蹈精灵”，它通常由一次闪电中的不同放电过程触发。

在此次事件中，有一半是跃动的“舞蹈精灵”，还有罕见的次生喷流，以及亚洲首例夜间电离层底部绿色发光现象——“鬼火精灵”。

用卫星轨迹反推时间，揭秘南亚“红色精灵”爆发

中国科学技术大学地球和空间科学学院教授陆高鹏介绍，“红色精灵”源于雷暴产生的放电现象：“通常大众所熟知的雷暴多为云对地闪电或者云内闪电，但其实它也有向上的放电现象。这种强烈的电荷释放会引起空间电场的扰动，从而导致雷暴上方的稀薄大气中也产生放电现象，‘红色精灵’就是在这种情况下诞生的。”

而在研究过程中，陆高鹏团队遇到的第一个问题就是：如何确认每次“红色精灵”出现的精准时间。

“摄影师拍摄素材缺少精准时间标记，而想要找出触发‘红色精灵’的母体闪电，以及开展进一步研究，都需要时间信息。”于是，陆高鹏团队便从既有视频素材入手，以星空作为时间“表盘”，提取精准时间，“星空中的人造卫星发射光就是非常好的‘时间标尺’，卫星的轨道是确定的，根据卫星的位置就能反推出时间。”

研究团队利用星空背景和卫星运动轨迹，还原了视频拍摄时间，将时间误差缩小在1秒内。

有了时间信息之后，陆高鹏团队经过比对研究发现，“红色精灵”的母体闪电主要为大峰值电流的正极性地闪，发生在从恒河平原延伸至青藏高原南麓的中尺度对流复合体层状云降水区。

南亚地区首次记录，为中高层大气研究提供参考

研究观测记录了南亚单次雷暴过程中最多的精灵闪电，表明该地区雷暴具备与美国大平原和欧洲近海雷暴相似的中高层放电能力，甚至能够孕育出更复杂的放电形态。

根据研究，该事件中“舞蹈精灵”的频繁出现，表明雷暴中可能包含大量大规模的闪电。视频显示，产生它们的闪电可能是从对流云附近传播到层状云的。

次生巨大喷流通常在“红色精灵”事件后连续出现，高度可达90多千米。此前次生喷流的观测案例很少，而这次观测到的次生喷流达到16次之多，表明这一地区雷暴上层复杂的放电形态。

“鬼火精灵”则更为神秘，其中一例出现在水母状“红色精灵”序列之后，位于其非常明亮的顶部位置。此次“鬼火精灵”的绿色光芒持续了近1秒，这在之前的观测中极为少见。

距了解，此前还没有观测表明该地区的雷暴上空可能会成群出现瞬态发光事件，本次对青藏高原上“红色精灵”的观测为研究南亚地区雷暴上方的中高层大气放电现象提供了宝贵的数据，为科研人员进一步研究该地区雷暴在中高层大气中的物理和化学效应提供了重要观测资料。相关研究有助于研究对流层与中高层大气之间的耦合关系，为全球气候变化研究提供参考。

合报科学+融媒体工作室

合肥晚报-合新闻记者 张玉莲

来源：安徽经济报网