

有普通的闪电,也有巨型闪电。2017年10月,一次雷暴中的一次闪电划过了大平原,传播了515英里。这次闪电从德克萨斯州东部一直延伸到堪萨斯城——现在它已载入史册。世界气象组织(WMO)已认证此次巨型闪电是美国目前最长的单次闪电。这道巨大的闪电在《美国气象学会公报》于7月31日发布的一项研究中得到了详细介绍。
“我们称之为巨型闪电,我们才刚刚弄清楚它是如何发生以及为什么会发生的机制,”该研究的合著者、亚利桑那州立大学气候学家兰迪·塞弗尼(Randy Cerveny)在一份声明中说。
什么是巨型闪电?
大多数闪电的传播距离小于10英里。当闪电的传播距离达到60英里(确切地说,是100公里)时,就发生了巨型闪电。根据卫星观测,不到1%的雷暴会产生巨型闪电。巨型闪电也源于持续时间长(通常在大气中酝酿14小时或更长时间)且覆盖面积大约相当于新泽西州大小的风暴。此外,平均而言,巨型闪电会从其横跨天空的水平路径射出五到七次地面闪击。这相当多的闪电。
根据塞弗尼的说法,传播数百英里的巨型闪电是罕见的,但普通闪电从其起源的积雨云外击中10到15英里的距离并不罕见。“产生闪电的暴风雨不一定在你头顶上,”塞弗尼说。
在美国,每年有20到30人(以及3.2亿棵树)死于闪电,另有数百人受伤。大多数闪电伤发生在雷暴高峰期之前和之后,而不是在风暴最猛烈的时候。“这就是为什么你应该在雷暴过去至少半小时后才出门恢复正常活动,”塞弗尼说。
测量巨型闪电
为了测量2017年这个创纪录的巨型闪电,塞弗尼和同事们使用了基于太空的仪器。他们发现这道闪电的水平传播距离比之前的纪录保持者增加了38英里。之前的纪录实际上来自一次稍晚的事件:2020年4月的一次风暴,它在整个美国南部产生了长达477英里的闪电。这次新的2017年创纪录闪电直到研究小组重新审视了该风暴的卫星观测数据后才被完全注意到。
“很可能还存在着更大的极端情况,并且随着高质量闪电测量数据的不断积累,我们将能够观测到它们,”塞弗尼说。
2017年创纪录的闪电发生在被称为中尺度对流系统(MCS)雷暴全球热点地区的大平原。根据美国国家海洋和大气管理局(NOAA)的说法,中尺度对流系统是“一个由雷暴组成的复合体,它在比单个雷暴更大的尺度上组织起来,并且通常持续数小时或更长时间:”换句话说,是一大群持续数小时的雷暴。这些巨大的风暴可以是圆形或线形的,并且存在于飑线和热带风暴等系统中。所有这些大气动力学都允许这些巨型闪电发生。
最近的技术在识别这些产生巨型闪电的风暴方面不断进步。过去使用的是地面天线网络,而现在气象学家在绕地球运行的卫星上拥有探测器。这些卫星首次于2017年(与创纪录闪电同年)发射,它们使得能够持续探测闪电并准确测量整个大陆的闪击。
“我们的气象卫星携带非常精确的闪电探测设备,我们可以用它来记录闪电开始的时间(精确到毫秒)以及它传播的距离,”塞弗尼说。
NOAA的GOES-16卫星从其高悬于地球上空的观测点,每天探测约一百万次闪电。它是四颗配备了地球同步闪电测绘仪的NOAA卫星中的第一颗,并且与欧洲和中国发射的类似卫星并驾齐驱。
“增加来自地球同步轨道的连续测量是一个重大的进步,”该研究的第一作者、佐治亚理工学院的闪电专家气象学家迈克尔·彼得森(Michael Peterson)补充道。“我们现在已经达到了一个点,即全球大部分巨型闪电热点地区都被地球同步卫星覆盖,并且数据处理技术已经改进,能够正确地在大规模观测数据中表示所有尺度的闪电。”
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闪电极端情况和安全
还有其他几种闪电极端情况已获得WMO的出版许可。
2020年6月18日,单次闪电持续时间最长——17.102秒(可能相差几毫秒)。这次闪电发生在乌拉圭和阿根廷北部的一次雷暴中。
1975年,津巴布韦的一道闪电造成21人死亡。1994年,埃及德龙卡发生了一起间接闪电袭击造成的最大死亡事件。闪电击中油罐后,燃烧的石油淹没了城镇,造成469人死亡。
为了在任何雷暴中保持安全,当探测到距离您位置六英里内有闪电时,请进入室内。
“唯一安全的闪电场所是具有布线和管道的坚固建筑物;而不是像海滩或公交车站那样的结构,”闪电专家和WMO委员会成员沃尔特·里昂斯(Walt Lyons)补充道。“第二个可靠安全的场所是完全封闭的金属顶车辆内部;而不是沙滩车或摩托车。”美国国家气象局在其网站上提供了更多关于在风暴季节保持安全的建议。
如果您认为自己看到了巨型闪电?请务必向国家气象局或当地气象学家报告,以便他们能够分析数据。它可能刚刚打破了这项新纪录。