云层上空的新型闪电

【美国《纽约时报》文章】题：在云层上空发现了一种新型闪电
自从本杰明·富兰克林大约２００年前阐述了闪电的电特性以来，科学家一直没有停止对闪电的研究，而且几乎都认为在这方面已经研究得十分透彻了。闪电是白炽色的，它能将温度加热至５万华氏度，电压强度可过几百万伏。它已经不再是科学界的新鲜话题了。
但是事实上，科学还是没有达到一览无遗的地步，忽视了在云层上方出现的向上方炸裂（而不是向下方打下来）的最奇特而又有趣的闪电：这种闪电跨度更大。人们直到最近才发现这种奇观，地面观察人员、航空人员以及航天飞机上的研究人员想方设法捕捉到了这种转瞬即逝的闪电的舞动。
人们在雷暴的上方已经拍摄到了几百张闪电的照片，有的呈粉色，有的呈血红色，还有的呈深蓝色。血红色的闪电可以上窜到距地球表面６０英里的高空中，在大气层与外层空间接壤的地方呈现出一绺绺的卷须形状。血红色闪电在消失之前，下部会先变成蓝色或粉色。
这些闪电显然发出了奇怪的光。科学家现在正在全球范围内研究这种闪电的现象及其意义。他们说，这些高空闪电可能会以我们不知道的方式影响臭氧层，而且还可能会对在这样高度上游弋的间谍飞机或向地球俯冲下来准备着陆的航天飞机造成威胁。
最重要的是，这种闪电可能揭示地球各地电路运行方式的本质，以及高空大气层中某个区域的本质，而人们以前曾一度普遍认为这些无关紧要。
美国航天局将派一架携带照相机和其他仪器的喷气式飞机对南美上空的雷暴云带进行研究，利用照相机跟踪研究高空闪电，并利用光谱仪分析闪电，这是确定这种闪电组成及其对大气影响的一个关键步骤。
事实上，在过去几十年中，空中飞行员时不时地能看到这些神秘的闪电，但是因为只能用肉眼看到，所以一直没有在科学界引起轰动。
人们第一次拍摄到这些神出鬼没闪电的照片纯属偶然。１９８９年夏天的一个夜晚，明尼苏达大学退休物理学家约翰·温克勒帮助一位同事试验一种新型低光摄像机。一团雷暴云在地平线上电闪雷鸣。突然，在摄像机黑白显示屏上映出一幅生动的图像：并蒂羽状闪电向雷暴云砧的上方爆裂。
温克勒在接受采访时回忆说：“它看上去十分陌生。”
有关这些闪电的报告让阿拉斯加大学地球物理研究所中的科学家们跃跃欲试，因为他们在多年研究极光过程中，积累了丰富的夜观天空的经验。
该研究所的科学家去年夏天利用两架装备了彩色摄像机的喷气式飞机，在一个没有月色的黑夜里起飞，跟踪美国中西部上空的一些雷暴云。结果他们在所观察的２０个雷暴云的上方都观察到了奇怪的闪电，并且及时拍下了总共５００多帧闪电图像。这些观测结果表明，这些闪电分两大类。
与普通闪电相比，由于这些高空闪电捉摸不定，所以有如幽灵一般。宽约数英里的粉红色或血红色的闪电向上延伸的高度可至６０英里，刺穿了平流层和中间层，直抵电离层。一些闪电在平流层中还向下悬挂着红、蓝或粉色的卷须，而其他一些闪电则有鲈鲷绒毛状的长须穿进电离层中。
这些闪电的头部最亮，向下逐渐变暗，而在距离地球表面２５至１５英里的高度间就消失了。最长的一些闪电就消失在雷暴云砧的上方，距离地球表面也就１０英里左右。
奇怪的是，红色的闪电总是两个或两个以上成群地出现，其中有最亮的，其他则一个比一个暗。
科学家管另一类闪电叫“蓝色喷气机”，因为它们移动的速度相当快。这些闪电在巨大雷暴云上方呈集束状，而在向上射至大约２０英里的高空时则发散了。
虽然这两类闪电都很长，但是与普通闪电相比，它们都更少见、移动更疾速和亮度更暗。普通闪电一般持续１秒钟或更长时间，但是高空中的红色闪电持续的时间只有几千分之一秒。此外，高空中的这两类闪电似乎只同最强烈的雷暴云同时出现。
物理学家争先恐后地解释这种高空放电的现象，新理论一直在不断出现，但是至今仍然存在分歧。
（刘立伟译）