中高层大气放电事件观测研究

摘要

中高层大气放电事件是对发生在雷暴云上方的一类放电现象统称,包括sprite(又称为‘红闪’或者‘红色精灵’)、elves(Emission of Light and Very Low Frequency perturbations dueto Electromagnetic Pulse Sources)(被称为‘淘气精灵’)、blue jets(被称为‘蓝色喷流’)以及gigantic jet(被称为‘巨大喷流’)等多种形式。与发生在雷暴云上方的其他放电现象相比,巨大喷流很难在地面观测到。2010年8月12日晚,在我国大陆地区黄海附近雷暴上方(雷暴中心位于35.6°N,119.8°E)观测到一例巨大喷流放电事件,这是迄今为止观测到的距离赤道最远的发生在夏季雷暴上方的巨大喷流。研究结果表明,观测到的巨大喷流放电顶端约位于地面上方89 km.产生巨大喷流的雷暴是一个多单体雷暴,巨大喷流出现在雷暴发展阶段,云顶亮温约为-73°C,最大回波顶高为17 km,45 dBZ雷达回波顶高位于12-14 km.与已有研究结果巨大喷流产生前后正地闪占主导不同,本文得到在巨大喷流产生前后负地闪占主导,而且负地闪在整个雷暴过程中占主导,表明产生巨大喷流雷暴的雷电活动特征存在多样性。另外有趣的是,本文观测结果是两个雷暴过程产生了两类不同的放电事件,产生巨大喷流的雷暴仅产生了这次巨大喷流,而另外一次雷暴则只产生了5次红色精灵。这一研究结果丰富了对已有产生巨大喷流的雷暴的认识。此外,由于本文观测到的巨大喷流处在台湾FORMOSAT II卫星搭载的ISUAL(Imager of Sprites and Upper Atmospheric Lightnings)观测设备的有效探测范围(30°S-30°N)之外,因此,本文也是对台湾卫星观测结果的有益补充。