| 词条 | 红色精灵 |
| 释义 | § 介绍 红色精灵红色精灵是一种伴随着雷雨所产生的高空大气放电现象，通常发生在雷雨云云层顶离地面约三十到九十公里的高空。红色精灵上半部是红色，底部则渐渐转变为蓝色，宽度约在五到十公里内，可持续约十到一百毫秒，如同闪电般转瞬即逝。由于这些发光体的颜色是红色，且在空中出现的时间不到三十分之一秒，有如鬼魅一般难以捉摸，所以科学家称它们为“红色精灵”。从1886年最早发现红色精灵到以后的100年间没有任何的文字图像资料证明这种壮观的大气闪光现象形成的原因，直到1989年7月时任明尼苏达综合大学的物理学教授JohnR.才记录了红色精灵的影象，从此揭开了蒙在红色精灵脸上100多年的神秘面纱。 § 发现 红色精灵最早是在1886年被发现，但一直没有明确的资料证明与雷暴和闪电的关系。直到1989年7月6日时任明尼苏达综合大学的物理学教授JohnR.利用一台低光度摄影机记录了一道跳跃的火焰。在回放时他和他的两名研究生RobertFranz和RobertNemzek惊讶的发现在图象中有两个巨型的闪光出现在北明尼苏达的天空上。之后他们很快的证明了红色精灵是在雷云之上的一种特殊的闪电，也揭开了红色精灵近一个世纪的神秘面纱。藉由美国太空总署的研究飞机的协助，第一个彩色“红色精灵”的照片是由阿拉斯加大学Sentman教授所领导的红色精灵研究团队(spritesresearchteam)于1994年所摄得。 § 原因 “红色精灵”是近年来所发现数种由闪电所引发的中高空发光现象之一，其可能的成因简示如下：一般闪电是源自带着负电荷的云层底部，并向下落至地表。偶尔，闪电是源自云层顶端积蓄的大量正电荷，因此闪电发生后，电离层(Ionospere)和云层顶有着很强大的电场，因此吸引着电子向上移动。在移动的过程中会和气体分子碰撞，如果产生的电场够强而且周围的空气够稀薄，在和空气分子撞击之前，电子可以获得相当高的能量，当电子撞击空气分子，会把它们撞到激发状态，让分子发出辉光，产生红色精灵这种高空短暂发光现象。理论上，这种现象发生于40至90公里的高空中。最亮的红色精灵人类的肉眼就可以看见，但长久以来并不为人们所知，追究其原因在于它是发生在极端明亮的云对地闪电之后，因此上述的现象并不会特别引起科学家们的注意。红色精灵发光的时间通常持续不到三十分之一秒，亮度通常也不很明亮，出现的机会相当低，因此，科学家必须使用高感光度的摄影机，持续对雷雨云的上空录像，才能纪录到这种高空短暂发光现象。 1994年entman和Wescott第一次记录到“蓝色喷流”这种怪异的现象，他们是飞机在高空中飞越强烈的风暴之上，为捕捉红色精灵期间利用高灵敏度的照相机意外拍摄到的。由这些照片可以得知这种光以秒速120公里自云层顶端向上喷出，目前研究学者们正致力于找出可完整的解释其成因的理论。 § 观测 由于红色精灵发生在雷雨云的上空，观测时都会选择在二百至八百公里以外的雷雨云作为观测对象，而且为了避免大气的干扰，观测地点均设置在高山上，且天气必需非常晴朗，如此即可远观云层顶上的大气放电现象，观测的困难度相当高。 国际上已经有超过20个组织和团体在世界不同的地方研究红色精灵这一现象，除著名的NASA和明尼苏达大学外位于美国科罗拉多州的Sky-Fire公司在大气物理研究和对红色精灵的研究也卓有成就，Sky-Fire公司对红色精灵和蓝色喷流有着大量和细致的研究，并且也有专门的人员负责调查和收集世界各地关于红色精灵和蓝色喷流方面的资料。 目前，在我国台湾省也有一支由成功大学物理系和其它学术团体组成的红色精灵研究团队，在高空大气闪电的研究方面也有很大的成就。 2001年5月1日在我国的福建靠近广东的方向由台湾成功大学物理系副教授苏宗汗及软件工程师章展诰在台湾气阿里山气象观测站用高感度的黑白CCD摄影机拍摄得十多个红色精灵的影像，这也是我国目前唯一成功拍摄到的红色精灵的影象。 紧接着在亚洲大陆上空的红色精灵，随后又观测到海洋上空的红色精灵事件，并发现大陆型的红色精灵大都成群出现，而海洋型红色精灵则以单根出现的机率较高，让高空闪电研究学界首次注意海洋和大陆上空的高空闪电特性有所不同，并将高空闪电的研究重心转移到海洋型高空闪电。 此外在2002年成大团队更有震惊世界的发现，7月22日在台湾鹅銮鼻观测时发先了6例巨大的蓝色喷流，其发生高度从16公里的云层直到九十公里云顶，这种特殊的自然现象，全世界的科学家到目前为止只记录到六例。而国内目前还没有这方面的资料文献。 § 观察回顾 红色精灵红色精灵红色精灵 § 蓝色喷流 蓝色喷流是美国阿拉斯加大学教授ＷＥＳＣＯＴＴ等人，一九九四年夏天用飞机进行红色精灵观测时意外发现的，形状很像是从喷嘴高速射出的喷流，所以被命名为蓝色喷流。除了它的颜色是蓝色之外，蓝色喷流持续发光平均时间约零点三秒，比红色精灵要长约二十倍，另外蓝色喷流可以很明显看出发光的喷流从云层中间向高空喷出，与红色精灵是在高空发光，没有喷射现象完全不同红色精灵中还有一种特殊的类型就是淘气精灵（elevs）【有译文翻译为顽皮精灵或矮子】就如同红色精灵一样，是一种由闪电所引发的高空发光的现象，它具有火红色、向外扩张的圈圈环形。其成因是云对地闪电所发出的电磁脉冲(electromagnatic pulse)，传递到电离层的底部后，加热该处的分子并使它们发出红色辉光。更精确地说，这种强烈的电磁脉冲是以云对地闪电为中心，以光速传递的电波(如图2所示)。当这个电磁脉冲向上传递的部分(圆壳部分)传到约为75 至100 公里的高度时，电磁波的电场加速电子，这些被加速后的电子会撞击空气分子并将其提升至可以发光的激发状态。因而产生了以球壳和临界层之交点为轴心，向外扩张的圈圈状光环。 红色精灵和蓝色喷流最早是在1886 年被发现，但一直没有明确的资料证明与雷暴和闪电的关系（图1）。直到1989 年7 月6日时任明尼苏达综合大学的物理学教授John R. 利用一台低光度摄影机记录了一道跳跃的火焰。在回放时他和他的两名研究生Robert Franz 和 Robert Nemzek惊讶的发现在图象中有两个巨型的闪光出现在北明尼苏达的天空上。之后他们很快的证明了红色精灵和蓝色喷流是在雷云之上的一种特殊的闪电，也揭开了红色精灵和蓝色喷流近一个世纪的神秘面纱。 § 参考资料 维库 http://image.baidu.com/i?tn=baiduimage&;ct=201326592&lm=-1&cl=2&word=%BA%EC%C9%AB%BE%AB%C1%E9 http://lib.fg.tp.edu.tw/newsdict/92/%C2%C5%A6%E2%BCQ%ACy%AC%F5%A6%E2%BA%EB%C6F.htm http://sprite.phys.ncku.edu.tw/new/news/0626_presss/nature_paper.html http://www.lightning-online.com/spriteintroduction.htm |
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