美国实验室绘制76,000个闪电脉冲图谱，揭示风暴能量奥秘

美国的研究人员编制了有史以来最大的闪电高频无线电信号数据集，以研究闪电在云中的高度如何影响其能量辐射。

研究表明，闪电中两个非常高频的无线电脉冲之间的强度差异与闪电在云中的高度密切相关。

据说，这个团队利用机器学习和卫星技术来解答一个关于闪电能量辐射的老问题，闪电被认为是自然界最强大的力量之一。

实验室表示，这些发现为特别强大的云内闪电的形成过程提供了宝贵的见解。

研究背后

在这项研究中，团队收集了最大的跨电离层脉冲对（TIPPs）数据集，这些脉冲被认为是地球上由闪电产生的最强大的自然无线电信号。

他们开发的无线电频率传感器观察到了超过76,000个TIPPs，并将其与从地面通过静止轨道卫星检测到的闪电进行匹配。这是一个位于赤道上方22,236英里（约35,786公里）的圆形轨道，卫星与地球的自转同步，始终停留在同一地点上空。

实验室表示：“通过无线电频率传感器检测到的闪电事件中，估计有95%是TIPPs，其余是云到地闪电。”

埃琳·莱，博士，洛斯阿拉莫斯国家实验室的研究科学家和该研究的主要作者，解释说，科学家们早已知道，TIPP的第一个脉冲是由闪电信号穿过电离层并直接到达卫星引起的。

第二个脉冲是在信号到达卫星之前反射到地球表面时产生的。“有时第二个脉冲会比第一个更强，但我们不知道原因。”

研究指出，这种差异是由于闪电在云中的高度和它相对于卫星的仰角造成的。

精准映射闪电

研究人员进一步强调，这些实验提供了更多证据，表明TIPPs是紧凑型云内放电的太空标志。这种放电是一种特别快速且短暂的云内闪电形式。

Lay在一份新闻稿中详细说明：‘我们的测量可能会使对云对流区域高度的测量更加准确，这将帮助他们验证数据。’

她强调，TIPPs高度的突然跃升可能表明风暴对流的快速变化，这有助于研究人员更好地理解云的动态。

该团队现在希望新的、庞大的76,000个TIPP数据集能够为全球闪电测量仪（GLM）数据提供更具体的信息。这可能进一步帮助我们更精确地观测卫星数据，并加深我们对风暴行为的理解。

Lay表示，国家海洋和大气管理局（NOAA）GOES-R卫星上的GLM仪器和共址的先进基线成像仪可以为研究人员提供云高的估算。