从太空捕捉到515英里长的闪电

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·瑟文尼表示："我们称之为巨型闪电，目前我们正在研究其发生机制和原因。"

瑟文尼及其同事使用天基仪器对2017年10月一场强雷暴中发生的巨型闪电进行了测量。其惊人的水平延伸距离达到515英里，比2020年4月美国南部雷暴创下的477英里纪录多出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巨型闪电，随着时间推移积累更多高质量闪电测量数据，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说。

多年来，闪电探测和测量依赖于地面天线网络，这些网络通过检测闪电发出的无线电信号，然后根据信号到达网络其他天线站所需的时间来估算位置和传播速度。

自2017年进入轨道的星载闪电探测器使得持续探测闪电并在大陆尺度距离上精确测量成为可能。

"我们的气象卫星携带极其精确的闪电探测设备，可以精确到毫秒级记录闪电发生的起始时间和传播距离，"瑟文尼说。

美国国家海洋和大气管理局的GOES-16卫星驻留在地球静止轨道，每天探测约100万次闪电。这是NOAA四颗配备静止轨道闪电测绘仪的卫星中的首颗，欧洲和中国也发射了类似卫星。

"从地球静止轨道进行持续测量是一项重大进步，"佐治亚理工学院研究所的迈克尔·彼得森指出。"我们现在已经实现全球大部分巨型闪电热点区域的地球静止卫星覆盖，数据处理技术也得到改进，能够在海量观测数据中准确呈现各种尺度的闪电形态。"彼得森是《美国气象学会公报》上记载新闪电纪录报告的第一作者。

大多数闪电的延伸距离不超过10英里。当闪电延伸超过60英里（精确为100公里）时，即被认定为巨型闪电。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。这类闪电产生于持续时间长（通常酝酿14小时以上）、规模巨大（覆盖面积与新泽西州相当）的雷暴系统。平均每次巨型闪电会从其水平传播路径中分出5至7条接地分支。

瑟文尼表示，虽然延伸数百英里的巨型闪电较为罕见，但闪电从雷暴云源头延伸10至15英里则十分常见。而这增加了危险性——人们往往意识不到闪电可以从母雷暴延伸至如此远的距离。

在美国，闪电每年造成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或之后，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活动，"瑟文尼强调，"产生闪电的雷暴并不一定需要位于你的正上方。"