紅色精靈- 维基百科,自由的百科全书
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關於週刊少年Jump上連載的日本漫畫,請見「紅色閃電」。
... 精靈(英語:Sprites)是一種發生在積雨雲以上的大範圍放電現象,由雷暴雲和地面之間的正地閃所致。
精靈發橙 ...
紅色精靈
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關於週刊少年Jump上連載的日本漫畫,請見「紅色閃電」。
歷史上第一幅彩色精靈照片,1994年從一架研究飛機上攝得
精靈(英語:Sprites)是一種發生在積雨雲以上的大範圍放電現象,由雷暴雲和地面之間的正地閃所致。
精靈發橙紅色光,會在夜空中以各種形狀閃爍地出現。
精靈在對流層以上海拔約50至90公里處形成,往往成群出現。
有關精靈的報告可以追溯至1886年以前,但要直到1989年7月6日,明尼蘇達大學的科學家才首次拍攝到精靈的照片。
至今人們已拍攝到數以萬計的精靈照片或影片。
精靈不應與閃電混淆,因為精靈是一種冷電漿體現象[1],缺乏閃電的高溫。
事實上,相比閃電,組成精靈的電漿體更接近於熒光燈內的放電物質。
目次
1歷史
2特性
3精靈暈
4對飛行器的損壞
5參見
6參考資料
7外部連結
歷史[編輯]
早在1730年,就有記載雷暴雨以上的短暫發光現象的間接證據。
諾貝爾物理學獎得主查爾斯·湯姆森·里斯·威爾遜曾在1925年提出,根據理論,上層大氣可以發生電擊穿現象。
1956年,他目睹了一次很有可能是精靈的現象。
1989年7月6日,明尼蘇達大學的科學家用低光攝影機,偶然地拍到了精靈的第一張照片。
[2]由於這種現象難以捕捉、轉瞬即逝,所以人們在不久後便開始稱之為「精靈」。
[3]自1989年起,人們已從地面、飛機和太空拍攝到數以萬計的精靈。
特性[編輯]
各種大氣層放電現象
有記錄的精靈出現地點有:北美洲、[4]中美洲、南美洲、[5]歐洲、[6]非洲中部(薩伊)、澳洲、日本海及亞洲等。
一般相信,大規模雷暴系統中都會出現精靈。
利用超高速相機和圖像增強器,可分辨出精靈的形狀。
精靈可根據形狀可分為三類:[7]
水母精靈──規模極大,大小約為30 km×30 km
蘿蔔精靈
柱狀精靈(C精靈)──大規模放電現象,人們對其性質還沒有很好的理解
精靈的上部分呈橙紅色,[3]下方懸掛著藍色的卷鬚體(tendrils),在出現前可能先有紅色的暈。
精靈是由下方雷暴雲和地面之間產生的正地閃所引致的,出現時間在幾個毫秒左右,比平流層底部放電現象更長。
[8]精靈一般在兩個以上成群出現,跨越海拔50至90公里的區間,上下皆有長長的延伸物。
[3]
從每秒1萬幀的高速相機所拍攝到的精靈照片可見,精靈實際上是由一團直徑幾十米的電漿球所組成,它們在大約海拔80公里處形成,再以光速10%的速度向下移動,幾毫秒後又有另一組電漿球向上移動。
[9]精靈與下方的正地閃之間的橫向距離可達50公里,延時約幾毫秒,在罕見情況下可達100毫秒。
從地球拍攝精靈需有特殊條件:在大型雷暴系統的150至500公里以外需有毫無阻擋的視線,雲和地面間必須出現正地閃,拍攝器材要對紅光十分敏感,且夜空必須漆黑無光。
[1]
精靈暈[編輯]
精靈出現之前約1毫秒,有時會先短暫出現暈的現象。
暈呈圓盤形,寬50公里,厚10公里,中心點位於下方閃電之上的70公里處。
其物理原理和精靈一樣,但由於電解程度太弱,無法產生高速流動的物質。
由於外觀和持續時間相近,所以暈有時會和中高層大氣極低頻率輻射放電現象(又稱淘氣精靈)混淆。
[10]
2000年在史丹福大學進行的研究指出,精靈暈往往會和普通閃電(負地閃)一起出現,並不像含柱狀結構的精靈那樣罕見。
[10]2004年東北大學科學家所做的研究發現,精靈出現的同時也會發生甚低頻發光現象,這意味著雲以內的放電也可以產生精靈。
[11]
對飛行器的損壞[編輯]
一些發生在雷暴雲以上別無解釋的高空飛行器意外,有可能是精靈所致。
例如,美國國家航空暨太空總署在1989年6月6日從德克薩斯州帕勒斯坦釋放的一隻平流層氣球在飛過格雷厄姆(英語:Graham,Texas)一個雷暴上空時,於海拔37公里處不受控制地卸下了載荷。
數月後的調查結果認為,從雲層向上走的「一道閃電」是此次事故的起因。
[12]不過,人們事後才把起因歸咎於精靈,因為「精靈」一詞在事故當時還沒有開始使用。
國際太空站飛越寮國上空時拍攝到的精靈精靈位於照片右上方 局部圖 精靈出現期間的三幀圖像 播放媒體精靈在6秒左右出現
參見[編輯]
電現象
靜電放電
極光
卡塔通博閃電
宇宙射線視覺現象(英語:Cosmicrayvisualphenomena)
參考資料[編輯]
^1.01.1Grønne,Jesper."Førstedanske'redsprites'fangetfraSilkeborg"網際網路檔案館的存檔,存檔日期2012-08-22.DanishMeteorologicalInstitute,20August2012.Retrieved:20August2012.
^WalterA.LyonsandMicheyD.Schmidt(2003).P1.39TheDiscoveryofRedSpritesasanOpportunityForInformalScienceEducation.(頁面存檔備份,存於網際網路檔案館)AmericanMeteorologicalSociety.Retrievedon2009-02-18.
^3.03.13.2Sentman,D.D.;Wescott,E.M.;Osborne,D.L.;Hampton,D.L.;Heavner,M.J.PreliminaryresultsfromtheSprites94AircraftCampaign:1.Redsprites.GeophysicalResearchLetters.1995-05-15,22(10):1205–1208.Bibcode:1995GeoRL..22.1205S.doi:10.1029/95GL00583(英語).
^KathyBerry(1994).SpectacularColorFlashesRecordedAboveElectricalStorms.(頁面存檔備份,存於網際網路檔案館)NASA.Retrievedon2009-02-18.
^DonSavageandKathyBerry(1995).SpritesConfirmedOverStormsOutsideU.S.ForFirstTime.(頁面存檔備份,存於網際網路檔案館)NASA.Retrievedon2009-02-18.
^RareAtmosphericPhenomenonObservedfromArmagh.[2013-08-21].(原始內容存檔於2013-09-05).
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^Boccippio,D.J.;Williams,E.R.;Heckman,S.J.;Lyons,W.A.;Baker,I.T.;Boldi,R.Sprites,ELFTransients,andPositiveGroundStrokes.Science.1995-08-25,269(5227):1088–1091.Bibcode:1995Sci...269.1088B.ISSN 0036-8075.PMID 17755531.doi:10.1126/science.269.5227.1088(英語).
^Stenbaek-Nielsen,H.C.;McHarg,M.G.;Kanmae,T.;Sentman,D.D.Observedemissionratesinspritestreamerheads.GeophysicalResearchLetters.2007-06-06,34(11):L11105.Bibcode:2007GeoRL..3411105S.ISSN 0094-8276.doi:10.1029/2007GL029881(英語).
^10.010.1Barrington‐Leigh,ChristopherP.;Inan,UmranS.;Stanley,Mark.Identificationofspritesandelveswithintensifiedvideoandbroadbandarrayphotometry.JournalofGeophysicalResearch:SpacePhysics.2001,106(A2):1741–1750.ISSN 2156-2202.doi:10.1029/2000JA000073(英語).
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^STRATOCAT.Dataofthestratosphericballoonlaunchedon6/5/1989fromColumbiaScientificBalloonFacility,Palestine,Texas,USforMoleculesobservationmadefluorescentwithaLaser.2009[2009-02-18].(原始內容存檔於2009-06-21).
外部連結[編輯]
維基共享資源中相關的多媒體資源:紅色精靈
RedSprites&BlueJets(阿拉斯加大學費爾班克斯分校在1994年發放的一盤VHS錄影帶。
是這盤錄影帶使得「精靈」一詞廣為使用的。
)
RedSpritesandBlueJets(阿拉斯加大學費爾班克斯分校有關精靈的網站)
GroundandBalloon-BorneObservationsofSpritesandJets(在地面及氣球上對精靈及噴流的觀測)
DarwinSprites'97(頁面存檔備份,存於網際網路檔案館)(奧塔哥大學空間物理研究組)
SpritesinEurope:Europeancontributorsblog(記錄歐洲地區上空精靈的網誌)
Kanmae,Takeshi;Stenbaek-Nielsen,HansC.;McHarg,MatthewG.;Haaland,RyanK.Observationofbluespritespectraat10,000fps:OBSERVATIONOFBLUESPRITESPECTRA.GeophysicalResearchLetters.2010-07-XX,37(13):n/a–n/a.Bibcode:2010GeoRL..3713808K.doi:10.1029/2010GL043739(英語). 請檢查|date=中的日期值(幫助)
MysteriousSpritePhotographedbyISSAstronaut:BigPic(頁面存檔備份,存於網際網路檔案館)(國際太空站航天員所拍攝的精靈)
PhotographerCapturesRarePhotographofaSpritewithanAurora(攝影師拍攝到精靈和極光同時出現)
AttheEdgeofSpace(《太空邊緣》,有關精靈現象的美國科普電視節目)
閱論編大氣電學一般理論
地球物理學
大氣科學
大氣物理學
大氣動力學
大氣發電(英語:Atmosphericdynamo)
大氣化學
地磁場
電磁ELF/VLF放射
無線電波大氣(英語:Radioatmospheric)
哨聲(英語:Whistler(radio))
黎明合聲(英語:Dawnchorus(electromagnetic))
嘶嘶聲(英語:Hiss(electromagnetic))
光輻射
中高層大氣放電
紅色精靈
聖艾爾摩之火
球狀閃電
來源
太陽光
閃電
赤道電射流(英語:Equatorialelectrojet)
應用裝置
電動緩行器(英語:Electrodynamictether)
大地電磁(英語:Magnetotellurics)
人物
格奧爾格·威廉·里奇曼
伊貢·史懷德勒(英語:EgonSchweidler)
尼古拉·特斯拉
取自「https://zh.wikipedia.org/w/index.php?title=紅色精靈&oldid=65479405」
分類:電現象閃電太空電漿隱藏分類:Webarchive模板wayback連結CS1英語來源(en)引文格式1錯誤:日期含有英語的條目
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