研究人员解释闪电为什么会出现分支和闪动

　　巴西国家空间研究所（INPE）的研究人员与美国、英国和南非的同事合作，首次记录了雷击形成和分支的发光结构。通过分析一台超级慢动作相机拍摄的图像，他们发现了为什么雷击会分叉，有时会形成人眼认为是闪烁的发光结构。这项研究得到了FAPESP的支持。一篇概述其结果的文章发表在《科学报告》上。

　　该项目的主要研究人员Marcelo Magalh?es Fares Saba告诉Agência FAPESP："我们成功地获得了对这些现象的第一次光学观察，并找到了对分支和闪烁的可能解释。"Saba是INPE大气电学组（ELAT）的一名研究员。

　　研究人员使用超高速数字摄像机记录了2008年至2019年间圣保罗市（巴西）和南达科他州拉皮德市（美国）夏季雷暴期间的200多次向上闪电。上行闪电从高楼或其他地面结构的顶部开始，向上传播到上覆云层。

　　他们记录的向上闪电是由带正电的云对地闪电触发的，这种闪电更为常见，正如INPE的同一个研究小组在之前的研究中所描述的那样。

　　"Saba说："例如，当风暴的电场被远在60公里以外的云对地放电干扰时，向上的闪电就会在塔顶或摩天大楼的闪电导体上产生。

　　尽管巴西和美国的研究条件非常相似，但只有在美国记录的三个向上的闪电中观察到了发光的结构。这些都是由向云基传播的正向领导放电形成的。

　　"记录向上闪电的图像的好处是，它们让我们看到这些正极领导从地面到云底的整个轨迹。一旦进入云层，就无法再看到它们，"Saba说。

　　研究人员发现，有时会在正向导的顶端形成一个低亮度的放电，其结构类似于画笔。"Saba说："我们观察到，这种放电，通常被称为电晕刷，可能会改变方向，一分为二，并确定闪电的路径和它的分支方式。

　　当一个向上的闪电分支成功时，它可能向左或向右前进。当分支失败时，电晕刷可能会产生非常短的片段，与分支的头部一样明亮。视频显示，这些片段在电晕刷分裂后的几毫秒内首次出现，并随着分支的头部向云层底部的向上传播而脉动。

　　萨巴说："这些闪烁实际上是反复出现的雷电分支的失败尝试，"他补充说，这些闪烁可能解释了为什么多次闪电放电是频繁的，但需要更多的研究来验证这一理论。