走进科学
研究确认：海上的闪电比在陆地更猛烈
据一项来自佛罗里达理工学院的研究称，居住和工作在海边的人们更可能经历过超级猛烈的雷击，该研究证实海上的闪电比陆地上的猛烈得多。
佛罗里达理工学院物理和空间科学助理教授Amitabh Nag与佛罗里达理工学院和亚利桑那大学研究员Kenneth L. Cummins近期在美国地球物理联合会的地球物理研究快报上发表了题为“Negative First Stroke Leader Characteristics in Cloud to-Ground Lightning Over Land and Ocean”的论文。科学家们根据美国国家闪电探测网络提供的过去佛罗里达和其海岸的闪电数据进行了分析。
某些先前的间接观测使科学家和其他人认为海上的闪电更猛烈，但Nag和Cummins的研究是首次利用独立观测验证这些观点。
credit: 煎蛋画师點叁
闪电研究科学家将每个地闪都分解为子过程，来更好地理解其形成方式。在雷电形成的几分之一秒内发生了大量物理现象，雷云中的带电粒子形成向下的电力隧道，“吸附”来自地面或者水面的带电隧道，形成我们熟悉的之字形闪电。
在他们的研究中，Nag和Cummins测量了2013年到2015年期间陆上和海上的各种地闪的峰值电流，计算了“负先导梯级”的持续时间——从雷云移向大地的带电隧道。当这种先导接触地面，一股澎湃浩大的电流就会流向云端，通常峰值可达3万安培。海上的负先导梯度的持续时间大大短于陆地上的，这表明他们携带了更多的电荷，从而导致来自地面的持续电流冲击更高。
Nag和Cummins发现在佛罗里达西部，海上雷击的先导梯度持续时间中值比陆地上的短17%，而在佛罗里达东部，两个海洋区域相对陆地的这一数值分别是21%和39%。利用研究中推导的先导持续时间和闪电峰值电流之间的关系，作者估计海上雷暴发生峰值电流超过50千安培的闪电几率是陆地上的两倍。
这些发现表明如果风暴形成于海上并向海岸移动，居住在海上或者海边的人们更可能受到闪电的伤害。这一对闪电本质的新理解能告诉人们应该怎样建造沿海基础设施和船只，来降低海上雷暴带来的超强力闪电风险。
论文原文：DOI: 10.1002/2016GL072270