西澳大利亚上空罕见大气现象:红色精灵光被成功捕获

编辑者: Uliana S.

2026年1月初,在西澳大利亚州偏远的金伯利地区,一种被称为“红色精灵”(Red Sprite)的罕见大气现象被成功记录下来。这种现象属于暂态发光现象(TLE)的一种。风暴追逐摄影师J.J. Rao利用相机捕捉到了这一瞬间:一道转瞬即逝的红色光芒,在高耸的雷暴云层上方骤然出现。

红色精灵,作为一种大规模的电学放电现象,发生在距离对流层积雨云上方50至90公里高的中层大气之中。尽管有时人们会误将其称为“上层大气闪电”,但其本质上是一种冷等离子体放电过程。这与我们常见的对流层闪电所形成的炽热通道截然不同;红色精灵的物理特性更接近于荧光灯管内的放电效果。科学家推测,这种发光现象是由于稀薄大气中的氮分子被激发,从而释放出红色的光芒所致。

这些发光现象是下方雷暴活动的次级效应,通常由强烈的正向云对地闪电触发。气象专家兼摄影师丹尼·维尔加马(Danny Velgama)此前曾指出,金伯利地区是捕捉精灵光的理想地点,这得益于其极低的光污染水平和广阔平坦的地貌。要成功记录此类事件,对相机的定位精度要求极高,因为目标风暴可能远在150至200公里之外。例如,摄影师可能身处德比(Derby),而拍摄的却是菲茨罗伊-克劳斯(Fitzroy Crossing)区域的风暴。这充分凸显了记录这些稍纵即逝现象的难度之大。

科学界一致认为,红色精灵不仅因其发生高度(中层大气对流层)与普通闪电不同,其发光等离子体的构成也存在显著差异。尽管苏格兰物理学家查尔斯·汤姆森·赖斯·威尔逊(Charles Thomson Rees Wilson)早在1924年就首次从理论上预测了TLEs的存在,但直到1989年才获得了首批照片证据。精灵光可以呈现出多种形态,包括带有向下“触须”的泪滴状结构,有时被形象地称为“胡萝卜精灵”。2026年1月在金伯利观测到的事件,延续了对TLEs的科学探索,科学家们相信,这些现象对于维持地球的电荷平衡具有重要作用。

为了成功捕捉这些现象,摄影师通常会采用高灵敏度的黑白CCD相机。尽管这类相机无法捕捉到红色本身,但它们提供了记录仅持续数毫秒事件所需的极高灵敏度。像美国国家航空航天局(NASA)的Spritacular项目等研究团队,正积极利用众包(crowdsourcing)的方式收集图像数据,以期更深入地理解这些连接地球天气系统与外层电离层的发光机制是如何形成的。

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来源

  • RNZ

  • Australian Geographic

  • The Weather Network

  • WillyWeather

  • RNZ News

  • National Geographic

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