科学家从太空捕捉到515英里长的闪电

"我们称之为巨型闪电，我们才刚刚开始理解其发生的机制和原因，"亚利桑那州立大学地理科学与城市规划学院校长教授兰迪·瑟文尼说道。

瑟文尼及其同事利用天基仪器测量了2017年10月一次强雷暴期间发生的巨型闪电。其惊人的水平延伸距离达到了477英里，比2020年4月美国南部风暴中创下的原纪录多出38英里。这项新纪录直到重新检查2017年风暴的卫星观测数据时才被发现。

"很可能还存在更极端的案例，随着时间推移积累更多高质量的闪电测量数据，我们将能够观测到它们，"担任联合国气象机构世界气象组织天气与气候极端事件报告员的瑟文尼表示。

多年来，闪电的探测和测量依赖于地面天线网络，这些网络探测闪电发出的无线电信号，然后根据信号到达网络中其他天线站的时间估算位置和传播速度。

自2017年起在轨运行的星载闪电探测器使得在大陆尺度距离上持续探测并精确测量闪电成为可能。

"我们的气象卫星携带非常精密的闪电探测设备，可精确记录闪电发生的毫秒级时间及其传播距离，"瑟文尼说。

美国国家海洋和大气管理局的GOES-16卫星位于地球静止轨道，每天探测约一百万次闪电。这是美国国家海洋和大气管理局四颗配备地球静止轨道闪电测绘仪卫星中的首颗，欧洲和中国也发射了类似卫星。

"从地球静止轨道进行连续测量是一项重大进步，"佐治亚理工学院研究所的迈克尔·彼得森表示。"目前全球大多数巨型闪电热点区域都已被地球静止轨道卫星覆盖，数据处理技术的进步使我们能够准确呈现海量观测数据中各种尺度的闪电现象。"彼得森是《美国气象学会公报》上记载这项新闪电纪录报告的第一作者。

大多数闪电的延伸距离局限在10英里以内。当闪电延伸超过60英里（精确为100公里）时，即被视为巨型闪电。根据彼得森分析的卫星观测数据，只有不到1%的雷暴会产生巨型闪电。它们源于持续时间长（通常酝酿14小时或更久）且规模巨大的风暴系统，覆盖面积可与新泽西州的平方英里数相当。平均而言，一道巨型闪电会从其横跨天空的水平路径中分出五到七个地面击打分支。

瑟文尼指出，虽然延伸数百英里的巨型闪电很罕见，但闪电在距离其母体雷暴云10或15英里处击打却并不稀奇。这增加了危险性。他表示人们尚未意识到闪电能从其母体雷暴延伸多远。

在美国，闪电每年导致20至30人死亡，数百人受伤。大多数雷击伤害发生在雷暴达到峰值之前和之后，而非风暴最猛烈时。

"这就是为什么雷暴过后应至少等待半小时才能外出恢复正常活动，"瑟文尼强调。"产生闪电的风暴不一定就在你的正上方。"

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Journal Reference:

Michael J. Peterson, Rachel Albrecht, Sven-Erik Enno, Ronald L. Holle, Timothy Lang, Timothy Logan, Walter A. Lyons, Joan Montanya, Shriram Sharma, Yoav Yair, Jessica Losego, Randall S. Cerveny.A New WMO-Certified Single Megaflash Lightning Record Distance: 829 km (515 mi) occurring on 22 October 2017.Bulletin of the American Meteorological Society, 2025; DOI:10.1175/BAMS-D-25-0037.1