2022年5月19日，两位天文学家在西藏高原南部的圣湖——普莫雍措附近架设设备，捕捉到了喜马拉雅天空中一道鲜活的景象。在一个夜晚，Angel An和Shuchang Dong记录了超过100次红色精灵，这些是爆发出的色彩鲜艳的电放电，以其色彩和空灵的图案而闻名。罕见的次级喷流也加入了大气现象，同时还有亚洲首次记录到的幽灵精灵——一种有时在夜间电离层底部附近看到的绿色发光。其中一张照片尤其引人注目，甚至赢得了皇家格林威治天文台2023年度天文摄影师大赛的“天空景观”类别奖。
尽管这些壮观的“精灵烟花”现象广为人知，但对其形成的原因和方式却知之甚少。然而，中国科技大学的研究人员在天文学家们的工作部分帮助下，开始揭示红色精灵的行为。他们的研究成果发表在《大气科学进展》上，阐述了在我们头顶远方可能发生的复杂天体相互作用。
在开始研究喜马拉雅红色精灵之前，Gaopeng Lu和他的同事遇到了一个问题：尽管An和Dong对2022年爆发的记录在视觉上引人注目，但却没有时间戳。没有这些参考点，Lu的团队无法将精灵与其母体闪电放电匹配。他们想出了一个创意的变通方法：虽然他们不知道精灵发生的*确切时间*，但他们可以弄清楚它们是在夜空中*何处*形成的。通过将95个精灵的坐标与多个轨道卫星轨迹和星图位置匹配，研究人员设法将每个电事件的时间精确到一秒的误差范围内。从那里，他们可以将约70%的红色精灵与其母体闪电事件联系起来，然后检查这些放电。
“这次事件确实非同寻常，”Gaopeng Lu在随附的一份声明中说。“通过分析母体闪电放电，我们发现这些精灵是由一个巨大的中尺度对流系统中的高峰值电流正云对地闪电引发的。”
中尺度事件是指包括湖泊效应雪、飑线和热带气旋等天气系统的庞大雷暴群，具体取决于其地理位置。就2022年5月的事件而言，精灵形成在一个从印度东北部的恒河平原延伸到西藏高原南部山麓、面积超过77,220平方英里的区域内。该区域还出现了南亚有记录以来最多的精灵，其中大多数具有正极性，峰值电流高达+50千安（kA）。
Lu和他的团队现在认为，喜马拉雅地区的雷暴可能产生一些“最复杂和最强烈的上层大气电放电”，其强度可能与在美国大平原和欧洲海岸附近记录到的相当。该团队的发现对于专家如何更好地表征区域雷暴，包括其物理和化学属性如何影响相邻区域，也具有重要意义。
他们创新的时间戳方法不仅限于揭示红色精灵，任何具备相关知识的公民科学家现在也可以利用该研究的方法论进行自己的气象学研究。
