揭秘喜马拉雅山脉上空神秘的 'red sprite' 闪电

这张名为“宇宙烟花”的照片，荣获了格林尼治皇家天文台举办的2023年度天文摄影大赛“天空景观”类别的奖项。这幅令人叹为观止的图像不仅展示了sprite放电令人敬畏的美丽，也激发了公众对极端天气现象及其科学意义的兴趣。图片来源：Angel An

你有没有听说过，甚至见过红色的闪电？这些可不是动画角色，而是真实存在的大气现象，科学家们称之为“red sprites”，因其水母状的外观和鲜艳的红色闪光而得名。现在，想象一下在世界最高的山脉——喜马拉雅山脉上空目睹这些迷人的景象。

2022年5月19日晚，两位中国星空摄影师 Angel An 和 Shuchang Dong 在喜马拉雅山脉上空捕捉到了一场壮观的 red sprites 表演，数量超过一百个。观测地点位于藏南高原，靠近普莫雍措湖（该地区的三大圣湖之一），呈现了一场令人叹为观止的天文事件。

捕捉到的现象包括 dancing sprites、罕见的二级喷流，以及亚洲首次记录到的夜间电离层底部的绿色气辉，被称为“ghost sprites”。这一非凡事件引起了全球关注，并被各大媒体广泛报道。

近期，由中国科学技术大学的 Gaopeng Lu 教授及其团队在Advances in Atmospheric Sciences上发表的一项研究，揭示了这场盛大“sprite 烟花”背后的驱动力——闪电和雷暴。

（视频：Massive Outbreak of Red Sprites in South Asia Observed from the Tibetan Plateau. Credit: Angel An and Shuchang Dong）

Gaopeng Lu 教授表示：“这次事件确实非常引人注目。通过分析母闪电放电，我们发现 sprites 是由一个大型中尺度对流系统内的高峰值电流正地闪引起的。这表明喜马拉雅地区的雷暴具有产生地球上一些最复杂和强烈的上层大气放电的潜力。”

由于缺乏详细分析的精确时间戳，研究团队开发了一种创新的方法，利用卫星轨迹和星场分析来同步视频时间。这种创新方法使他们能够确定 sprites 的确切发生时间，并将其与母闪电放电联系起来。一位匿名评审员称赞了这项技术，强调了其作为一种可靠的计时工具的潜力，可供为科学观测做出贡献的公民科学家使用。

该研究表明，母闪电放电发生在从中恒河平原延伸到青藏高原南麓的中尺度对流复合体的层状降水区域内。此次事件记录了南亚单次雷暴期间最多的 sprites 数量，表明该地区的雷暴具有与美国大平原和欧洲近海风暴相当的上层大气放电能力。

此外，研究结果表明，这些风暴可能会产生更复杂的放电结构，潜在地影响大气耦合过程，产生显著的物理和化学效应。

更多信息： Hailiang Huang et al, Massive Outbreak of Red Sprites in South Asia Observed from the Tibetan Plateau, Advances in Atmospheric Sciences (2025). DOI: 10.1007/s00376-024-4143-5

期刊信息： Advances in Atmospheric Sciences

由中国科学院提供。