美國國家航空和宇宙航行局：曾幾何時在雷雨中

由雷暴引發的高空大氣現象，包括地面伽馬射線閃光和瞬態發光排放（TLE），包括雷暴頂部的藍色瞥見，藍色噴氣，巨大噴氣，光環和精靈的放電

地球高層大氣中的雷暴仍然是一個謎。科學家不能直接用儀器接觸他們; 它們對於氣球來說太高而對於氣象衛星來說太低。即使在冒險者的名單上，通過雷暴飛行或在等待著山頂的露營通常排名很低。

國際空間站上的一項調查已經開始救援。歐洲航天局（ESA）大氣 - 空間相互作用監視器（ASIM）是一套光學相機，光度計和安裝在歐空局哥倫布模塊外的大型X射線和伽馬射線探測器。至少兩年後，它將觀測到上層大氣雷雨天氣的放電- 平流層和中間層 - 直至電離層，即太空邊緣。這個地球觀測設施可以研究嚴重的雷暴及其在地球大氣和氣候中的作用。

被稱為瞬間發光事件的高空大氣閃電包括名字源自童話故事的多彩現象：精靈，精靈和巨人。

空間站為這個調查提供了一個理想的觀測平台，原因有幾個。它的低地球軌道使觀測儘可能接近這些高層大氣現象。該電台的軌道也提供幾乎完整的熱帶和亞熱帶地區覆蓋，其中大部分難以進入，但也是雷暴最強烈的地方。最後，觀測是在大氣中吸收的光帶中進行的，因此不能用於地面觀測。

從空間站看到的雷暴。

精靈是中間層電擊穿造成的閃光。藍色射流是通過平流層向上傳播的閃電放電，而精靈則是由電離層底部邊緣的電磁脈衝引起的同心環發射。巨人是巨大的放電，造成從雷暴頂部到底部電離層的大氣電擊穿。地面伽馬射線閃光是雷暴頂部產生的閃光現象。有證據表明，失控電子放電引起了這些現象中的一些。

在20世紀20年代，英國科學家CTR威爾遜因雲室的工作獲得了諾貝爾獎，使得宇宙射線和X射線的電離輻射可見。他預測，放電可能發生在中間層的雷暴之上，而雷暴電場可以將電子加速到相對論能量。儀器不夠敏感，直到1993年才提供明確的答案，然而，從美國宇航局康普頓伽馬射線觀測站觀測到雷暴的X射線閃爍。

1990年，第一次觀察到一個精靈被記錄下來，此後地面和飛機觀測發現雷暴以上有大量的放電，低軌道的太空船觀測到了X射線和伽馬射線輻射。

從空間站看到的藍色噴氣飛機向上飛行30公里以上進入平流層

ASIM代表了對這些超高海拔地區的難以觀察的全球性全球調查，以幫助確定他們的物理學以及它們與雷電的關係。調查還研究高空雲的形成，並確定哪些特徵使雷暴有效干擾高空大氣。該研究提高了對雷暴對地球大氣影響的認識，並有助於改善大氣模式和氣象和氣候預測。

丹麥技術大學國家空間研究所的主要研究人員Torsten Neubert說：「高空觀測使我們能夠研究這些事件而不會產生模糊的雲層。」 「通過ASIM，我們將更好地了解高層大氣閃電的複雜過程，雖然這些閃電具有不同的形式，但它們也是普通閃電的元素，這種認識可以改進探測普通閃電的技術。」

調查還有助於澄清雷暴對大氣，電離層和輻射帶的影響，並將監測地球環境中流星的湧入及其對大氣的影響。例如，雷暴雲頂部的藍色射流改變了溫室氣體的濃度，另一種方式是雷暴會影響平流層。

排放物的類型及其結構有助於科學家更好地了解它們發生的大氣結構以及雷電電池的結構。

「我們將更多地了解雷暴雲和更多平流層和中間層的細微結構，其中很少有人知道，」Neubert說。根據歐空局宇航員Andreas Mogensen 在2015年從空間站拍攝的視頻，科學家們已經更多地了解了什麼類型的雲創造了這樣的活動，並且雷電來自海拔約為10.5英里（17公里）的雲層。「這是第一次記錄雷雲頂部活躍的可靠科學結果，」他補充說。

ASIM觀測還提高了對沙塵暴，城市污染物，森林火災和火山對雲的形成和電氣化的影響以及眼壁閃電活動與雷暴加劇的關係的理解。這可以幫助我們從此過上更加快樂的生活。

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