“红色精灵”闪电惊艳全网！它是怎么形成的？

5月20日凌晨，两位天文摄影师在西藏喜马拉雅山的普莫雍错拍到了“红色精灵”闪电。与我们平时见到的闪电不同，“红色精灵”闪电是红色的、卷曲的，如同巨大的水母。这种闪电是如何出现的？它为何如此罕见？

“红色精灵”闪电出现时间很短

出现方位难以预测

虽然名为“红色精灵”，但这种闪电并非整体通红。它分为上下两部分：

顶部是柱状或束状的发光区域，一般为红色，顶部向下不断延伸，可至海拔70千米处；

底部逐渐转变为蓝色的卷曲样丝状结构，如同垂下来的飘带，宽度为5千米到10千米，可向下延伸至海拔40千米处。

△“红色精灵”闪电

闪电中的红色源于大气层中氮气分子在600到700纳米的红光谱带；其在300到400纳米的蓝色光波处也有发射，但强度较低。虽然红蓝兼具，但受光线传播效率和肉眼辨识能力的限制，我们看到的多为红色。再加上出现时间仅不到1/30秒，出现方位难以预测，这种闪电就被命名为“红色精灵”。

这种闪电最常见的形态是胡萝卜状和水母状，此外还有天使状、焰火状等形态，有时还会伴随光晕现象。

△除“红色精灵”还有绿色“鬼火精灵”

“红色精灵”闪电形成机制与普通闪电完全不同

中国气象局气象分析师李倩介绍，“红色精灵”闪电的形成机制与普通闪电完全不同。

闪电是云与云、云与地或者云体内各层之间的强烈放电现象，一般发生在积雨云中。闪电发生的前提是空气中发生了强对流活动。在对流产生的云团里，小水滴上下往复运动，互相摩擦带电，使云团成为暗流涌动的带电云。正电荷通常集中在云团上部，负电荷在下部，云朵上下层间因此有了电位差。对流越强烈，上下电荷就积累得越多，当电位差达到临界值时，空气被击穿，产生闪电。除了云层之间，带电云层和地面建筑物或树木之间也会产生放电现象，形成雷击。

△2017年7月7日傍晚11点左右，北京的一道闪电（来源：中国天气网）

“红色精灵”闪电则不同。一般认为，这种闪电的成因是雷暴云团和位于其上方的高层大气之间产生了电压和电荷上的差别；也有人认为，是雷雨云中的电流向上激发，与进入大气层中的等离子气体发生电子反应，致使“红色精灵”出现。“红色精灵”闪电的出现位置比普通闪电高很多，通常距地面几十千米；且长度很长，有时可达50到60千米。

难以捕捉的“红色精灵”闪电

“红色精灵”闪电难以捕捉。虽然在理想条件下，“红色精灵”产生的短暂光辐射很容易被低光度相机捕捉到，甚至能被裸眼观察到；但大多数情况下，光线在传输过程中发生了衰减，很容易藏在普通闪电的身后，或是湮灭在城市的灯光中。如果周围近地表空气能见度不够好、背景光线不够暗、城市光污染不够少，往往很难发现“红色精灵”闪电。

想要拍摄“红色精灵”闪电，除了要确定观测的大体范围、架设精密设备外，还得碰运气。这次拍摄到“红色精灵”的两位天文摄影师表示，他们原本要拍的是星空和银河，能够拍摄到“红色精灵”闪电完全是偶然。

这次的“红色精灵”源于5月20日凌晨南亚地区的一团对流云团。对流云团非常浓密，激发了大量的雷暴活动。在摄影师拍摄的3个多小时里，“红色精灵”非常密集，基本每隔一两分钟就会出现一次。不仅有四五个“红色精灵”同框的时刻，还出现了巨大喷流。

喷流也是精灵闪电的一员，包括巨大喷流和蓝色喷流。它们与“红色精灵”都属于“瞬态发光现象”，是在雷电云之上的高层大气中出现的放电现象。巨大喷流和蓝色喷流的出现频次比“红色精灵”闪电更低，更难被捕捉到。

这类自然现象尚处于科研阶段，仍需不断收集、整理相关数据和资料。目前还没有充分的证据证明，某次事故、故障是由它造成的。至于其对人类产生的其他影响，也仍需要进一步的科学研究论证。

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