烏云密布、電閃雷鳴是人們見過的最狂暴的自然現(xiàn)象之一，生活在大氣層最底端的我們能看到耀眼的光芒，聽到巨大的轟鳴，對天地偉力油然而生敬畏之心。然而若是從比大氣層還高的地方看下去，則會有完全不同的另一種感覺。

大部分人們能看到的閃電都發(fā)生在對流層，而位置更高的中高層大氣放電現(xiàn)象，很難直接從地球表面觀察到，因此科學家對其依然知之甚少。2018年在國際空間站加裝了一臺名為“ASIM（Atmosphere-Space Interactions Monitor）”的觀測儀器，集合了光學相機、光度計、X射線與伽馬射線探測器等功能，目標便是從更高的地方觀察大氣放電現(xiàn)象，尋找瞬態(tài)發(fā)光事件等高層大氣風暴。由于太空中沒有空氣，不帶巨大聲響的閃電看起來遠沒有平時那樣震撼，反倒顯得有點可愛，于是科學家?guī)退鼈內(nèi)×烁鞣N有趣名字：紅色精靈、藍色噴流、淘氣精靈等。

中高層大氣放電又稱瞬態(tài)發(fā)光事件（Transient Luminous Events，TLEs），是在雷雨云系統(tǒng)至電離層底部間發(fā)生的放電現(xiàn)象，由于樣子與我們常見的對流層閃電不同，故而被科學家另取名，比如：呈紅橙色、下部為卷須狀、上部有弧形枝狀結(jié)構(gòu)的紅色精靈（Redsprites），是發(fā)生在積雨云之上由云層與地面間正閃電引起的大規(guī)模放電現(xiàn)象，大小與形態(tài)變化很大。 也有呈細錐形、從積雨云頂端一直延伸到離地40～50公里高（電離層）的藍色噴流（blue jets），亮度比紅色精靈還要亮，但它們并非直接由閃電引起，科學家認為應該是電擊穿現(xiàn)象形成了一條不可見的導電信道，然后藍色噴流沿著這條信道傳播。

在2019年發(fā)現(xiàn)的一種奇特的倒掛式閃電，稱為藍色噴流（如圖所示）從雷云升入平流層。 圖源：DTU SPACE, DANIEL SCHMELLING/MOUNT VISUAL 還有一種更罕見的極低頻率輻射現(xiàn)象，稱為淘氣精靈（Emissions of Light and Very Low Frequency Perturbations from Electromagnetic Pulse Sources，ELVES），這是一種直徑可達500公里的大范圍閃光，通常發(fā)生在離積雨云100公里高的電離層中。

地球大氣層各種放電現(xiàn)象，最下部為最常見的閃電，接著是從積雨云頂端延伸到電離層的「藍色噴流」；再往上是發(fā)生在積雨云之上的大規(guī)模放電現(xiàn)象「紅色精靈」；最上部則是極度壯觀的大范圍閃光現(xiàn)象「淘氣精靈」。圖源：歐洲航天局 最近，ASIM儀器成功在太平洋云層頂部看到5個強烈閃光，緊接著一片夢幻又震撼眼球的淘氣精靈迅速自電離層底部大范圍擴張，最后從平流層出現(xiàn)一條垂直向上的藍色噴流，場面相當壯觀。 這些觀測結(jié)果能幫助科學家理解云如何引發(fā)閃電，研究人員認為這些現(xiàn)象甚至可能影響地球大氣中溫室氣體的濃度，也指出淘氣精靈應該不是由閃電流（lightning current）引起，而更像是雷雨云內(nèi)部發(fā)生的大功率無線電波放電，稱為窄雙極事件（narrow bipolar events）。由于窄雙極事件非常普遍，這可能代表高層大氣放電現(xiàn)象也比我們想像中更加普遍。論文發(fā)表在最近的Nature上。

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