解读大气瞬态发光现象.ppt

解读大气瞬态发光现象,盛生网,托马斯阿什克拉夫特在堪萨斯州西部拍摄的一次大型“红色精灵”。在一眨眼的短短瞬间，一道极其明亮的红光在雷雨云的上方闪过，高能的流光可以扩展到5倍于珠穆朗玛峰的高度，其形状就像水母的触手一般。这些神秘的现象被称为“瞬态发光事件”（TLEs）。2012年，在新墨西哥州的陶斯，一个“红色精灵”呈现出焰火一般的形态。通常我们的肉眼无法看到TLEs，因为其持续时间短暂，只有几毫秒。TLEs主要存在于距地面50到100公里的中高层大气中，这里对飞行器来说太高，对卫星来说却太低，因此长期以来都是被忽视的区域。,俄克拉荷马州上空，两个“红色精灵”同时出现。TLEs在科学上还是个新鲜事物。20世纪时，曾有飞行员报告了令人困惑的明亮闪电，但他们类似传闻的报告并没有得到证实。2012年，在德克萨斯州的阿马里洛，一个“红色精灵”的下部出现了卷须（tendrils）。天文学家阿什克拉夫特说：“最巧妙的事情是，有关TLEs的第一张图片是一个偶然的抓拍。”在数年的时间里，他利用相对简单的相机和碟形天线，已经观察并拍摄到了多次TLEs。“红色精灵”也常常和“甚低频扰动和光辐射”（ELVES）伴随发生。ELVES是一种圆盘状的放电，能够在1毫秒的时间里水平扩展超过500公里。,尽管持续时间很短，但ELVES能够产生明亮的霞光，其他类型的TLEs还包括蓝色喷流、巨大喷流等。这是一张壮观的全景图，在云层上方有一个很小的点。阿什克拉夫特认为这个很小的闪光可能是一个蓝色喷流。为了获得最好的TLEs图像，阿什克拉夫特首先要查看当地天文台的雷达地图。地图上的红点表示具有强雷电活动的云团，预示着较高的TLEs出现概率。近距离看云层上方的白点。阿什克拉夫特采用连续3秒曝光的方法，每晚都拍摄数千张的图片，之后在这些图片中寻找“红色精灵”的蛛丝马迹。如果发现了可能的踪迹，他会查看同时间拍摄的视频影像，看是否具有更多的细节。他还会将最感兴趣的发现与其他TLEs观察者分享。,2012年，在拉斯维加斯东部的一个风暴上方，出现了一个具有分叉结构的“红色精灵”。在新墨西哥州圣达菲，阿什克拉夫特称自己经常能拍摄到1000公里以外的“红色精灵”。“我能看到大平原上空的大型雷暴，通常在俄克拉荷马城和内布拉斯加州以内。”他说。这张放大图片显示了一组同时出现的“红色精灵”。第一张瞬态发光事件图片是由一位明尼苏达大学的教授在1989年偶然拍摄到的，当时他用一台低亮度电视摄像机对准天空，准备拍摄火箭的发射。在回放的时候，约翰温克勒发现在风暴云的上方出现了明亮的光线。,利用碟形天线，阿什克拉夫特还捕捉到了TLEs发出的甚低频扰动。他将这种扰动转化为声音文件，以便在视频中播放出来。研究者也可以利用这些文件来获得必要的细节。新墨西哥州的克洛维斯，雷暴中出现了一个极其明亮的“红色精灵”。阿什克拉夫特称，许多研究中依然将TLEs视为尖端科学。之前科学家曾认为TLEs形成于雷暴云的上方，而高速摄像视频显示，TLEs一开始发光的球体，之后同时向上和向下喷射流光。,