研究確認：海上的閃電比在陸地更猛烈

據一項來自佛羅里達理工學院的研究稱，居住和工作在海邊的人們更可能經歷過超級猛烈的雷擊，該研究證實海上的閃電比陸地上的猛烈得多。

佛羅里達理工學院物理和空間科學助理教授Amitabh Nag與佛羅里達理工學院和亞利桑那大學研究員Kenneth L. Cummins近期在美國地球物理聯合會的地球物理研究快報上發表了題為「Negative First Stroke Leader Characteristics in Cloud to-Ground Lightning Over Land and Ocean」的論文。科學家們根據美國國家閃電探測網路提供的過去佛羅里達和其海岸的閃電數據進行了分析。

某些先前的間接觀測使科學家和其他人認為海上的閃電更猛烈，但Nag和Cummins的研究是首次利用獨立觀測驗證這些觀點。

credit: 煎蛋畫師點叄

閃電研究科學家將每個地閃都分解為子過程，來更好地理解其形成方式。在雷電形成的幾分之一秒內發生了大量物理現象，雷雲中的帶電粒子形成向下的電力隧道，「吸附」來自地面或者水面的帶電隧道，形成我們熟悉的之字形閃電。

在他們的研究中，Nag和Cummins測量了2013年到2015年期間陸上和海上的各種地閃的峰值電流，計算了「負先導梯級」的持續時間——從雷雲移向大地的帶電隧道。當這種先導接觸地面，一股澎湃浩大的電流就會流向雲端，通常峰值可達3萬安培。海上的負先導梯度的持續時間大大短於陸地上的，這表明他們攜帶了更多的電荷，從而導致來自地面的持續電流衝擊更高。

Nag和Cummins發現在佛羅里達西部，海上雷擊的先導梯度持續時間中值比陸地上的短17%，而在佛羅里達東部，兩個海洋區域相對陸地的這一數值分別是21%和39%。利用研究中推導的先導持續時間和閃電峰值電流之間的關係，作者估計海上雷暴發生峰值電流超過50千安培的閃電幾率是陸地上的兩倍。

這些發現表明如果風暴形成於海上並向海岸移動，居住在海上或者海邊的人們更可能受到閃電的傷害。這一對閃電本質的新理解能告訴人們應該怎樣建造沿海基礎設施和船隻，來降低海上雷暴帶來的超強力閃電風險。

論文原文：DOI: 10.1002/2016GL072270

本文譯自 phys，由譯者 CliffBao 基於創作共用協議(BY-NC)發布。

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