撰文 蘇澄宇

2020 年 4 月 29 日，一場(chǎng)風(fēng)暴襲擊了美國(guó)南部地區(qū)，一條超級(jí)閃電劃破天際，被 GOES-16 和 GOES-17 衛(wèi)星記錄了下來(lái)。

一條綿延 768 公里穿越美國(guó)兩個(gè)州的超級(jí)閃電 圖源：NOAA

這條是有記錄下的世界上最長(zhǎng)閃電，從德克薩斯州中部海岸一直延伸到密西西比州南部，據(jù)估計(jì)長(zhǎng)達(dá) 768 公里，相當(dāng)于從湖北省到浙江省的距離。

超級(jí)閃電的發(fā)生地點(diǎn)和傳播距離 圖源：AMS

這種閃電被稱為超級(jí)單體閃電（Megaflashes）。大多數(shù)風(fēng)暴中的閃電最多可以傳幾公里，而超級(jí)單體閃電則是普通閃電的數(shù)十倍遠(yuǎn)。

想要產(chǎn)生超級(jí)閃電，首先需要大量的帶電云，其次需要足夠慢點(diǎn)速率放電，這樣才能使得單體閃電跨越特別遠(yuǎn)點(diǎn)的距離。

超級(jí)單體閃電 圖源：WMO

這種天氣通常都是中尺度對(duì)流系統(tǒng)，簡(jiǎn)稱 MCS ( Mesoscale Convective System ) ，是造成暴雨 、冰雹 、雷雨大風(fēng)和龍卷等災(zāi)害性天氣的重要系統(tǒng)。

之所以叫中尺度，是因?yàn)樗匠叨认鄬?duì)于其他對(duì)流系統(tǒng)較中等，水平尺度在 2000-2500 km。

一般來(lái)說(shuō)，中尺度對(duì)流系統(tǒng)最活躍區(qū)域一般位于大山脈下游 ，我國(guó)黃河和長(zhǎng)江中下游地區(qū)類似于北美中緯度平原地區(qū)，因此這些地方特別容易出現(xiàn)暴雨洪澇。

在這條最長(zhǎng)閃電之前，被衛(wèi)星記錄下的最長(zhǎng)閃電出現(xiàn)在 2018 年，地點(diǎn)位于巴西南部，距離長(zhǎng)達(dá) 709 公里。這些超級(jí)閃電都是有氣象衛(wèi)星的記錄才被人所知道。

GOES-16 氣象衛(wèi)星 圖源：wikipedia

為什么地面的雷電監(jiān)測(cè)站網(wǎng)不能精確記錄下閃電的所有數(shù)據(jù)？

一個(gè)地面閃電監(jiān)測(cè)儀器 圖源：NOAA

地面閃電檢測(cè)的原理簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)就是記錄下閃電沖擊波產(chǎn)生的聲波（雷聲），并通過(guò)閃電造成的無(wú)線電頻段的電磁波信號(hào)定位其位置。

這些站網(wǎng)雖然能較準(zhǔn)確地對(duì)其附近發(fā)生的雷電進(jìn)行定位和計(jì)數(shù)，甚至可測(cè)量閃電光譜和無(wú)線電信號(hào)，但由于其布點(diǎn)的局限性，它們很難給出全球范圍的閃電分布圖像，更別說(shuō)記錄下閃電的準(zhǔn)確距離和持續(xù)時(shí)間了。

地面閃電監(jiān)測(cè) 圖源：NOAA

而天上的氣象衛(wèi)星就不一樣。首先，它的監(jiān)測(cè)原理就和地面不一樣，太空中的衛(wèi)星監(jiān)測(cè)的數(shù)據(jù)主要是閃光信號(hào)。它的監(jiān)測(cè)是從太空，可以覆蓋更大的地球面積。

如果監(jiān)測(cè)衛(wèi)星的數(shù)量多一點(diǎn)，連續(xù)實(shí)時(shí)地監(jiān)測(cè)全球幾乎所有的閃電活動(dòng)是不成問(wèn)題的。這才記錄下了超級(jí)閃電的精確數(shù)據(jù)。

跨越距離最遠(yuǎn)的閃電，衛(wèi)星合成的閃電密度和速率的紅外 / 可見(jiàn)光圖像。

中國(guó)的靜止軌道氣象衛(wèi)星風(fēng)云四號(hào)就可以捕捉閃電的軌跡。2017 年 2 月 13 日，風(fēng)云四號(hào)記錄下了發(fā)生在澳大利亞的強(qiáng)雷暴過(guò)程，持續(xù)時(shí)間 6 個(gè)小時(shí)，完整記錄下來(lái)閃電的產(chǎn)生、發(fā)展、結(jié)束情況。

既然可以監(jiān)測(cè)記錄下跨越距離最遠(yuǎn)的閃電，自然也記錄下了持續(xù)時(shí)間最長(zhǎng)的閃電。

2020 年 6 月 18 日，GOES 氣象衛(wèi)星記錄下了發(fā)生于烏拉圭和阿根廷北部上空的超級(jí)閃電，持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)達(dá) 17.1 秒。

記錄下來(lái)的持續(xù)時(shí)間最長(zhǎng)的閃電發(fā)生位置 圖源：AMS

持續(xù)時(shí)間最長(zhǎng)的閃電，衛(wèi)星合成的閃電密度和速率的紅外 / 可見(jiàn)光圖像。

這個(gè)時(shí)間足夠普通人來(lái)一段百米賽跑還綽綽有余，人均閃電俠不是夢(mèng)。