红色精灵和光晕
时间: 2024-09-17 03:26:57
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红色精灵和光晕都是中高层大气中的瞬态发光现象（TLEs），它们各自具有独特的特征和形成机制。以下是关于红色精灵和光晕的详细解析：
一、红色精灵
1. 定义与特征
红色精灵，又称红闪或大气辐射现象，是中高层大气中雷暴云上空的一种空气介质击穿现象，由云层与地面间的正闪电引起，被认为是一种正极性流光。
它通常出现在离地面约40到90km的临近空间范围内，宽度一般约为5到10km，形态宽广而壮观。
红色精灵的颜色主要为红橙色，偶尔也有向上传播的成分和较弥散的发光使其顶端呈现淡红光晕。在较低高度上的部分可能略显蓝色，并从高到低呈现从红到蓝的颜色变化。
2. 形成机制
红色精灵的形成与雷电活动密切相关，特别是正闪电的回击过程。
当闪电回击时，强大的电场扰动能够引发中高层大气介质的击穿，从而产生红色精灵这种特殊的发光现象。
3. 观测与研究
红色精灵最早发现于1886年，但受限于科技水平和观测手段，直到1989年美国明尼苏达大学的John R.利用低光度摄影机首次记录了红色精灵的影像。
随着科学技术的发展，对红色精灵的观测和研究逐渐深入，科学家们利用高速摄像、低光度观测以及宽带闪电磁场测量等手段，揭示了红色精灵的始发机制和动态发展过程。
二、光晕
1. 定义与特征
光晕是中高层瞬态发光现象的一种，形状似薄饼，主要发生在地闪回击正上方水平偏移小于20km，高度约75-85km的中高层大气空间。
光晕的亮度相对较弱，且出现的概率较低，因此在实际观测中较为罕见。
2. 形成机制
光晕的形成机制与红色精灵类似，都与雷电活动引发的电场扰动有关。
不同的是，光晕可能更多地受到电荷移动激发的感应场分量的影响，这一点在近年来的研究中得到了越来越多的关注。
3. 观测与研究
由于光晕出现的概率较低，且难以直接观测到其动态发展过程，因此目前对光晕的始发机制的研究还不够深入。
科学家们正在通过综合观测和分析手段，如高速摄像、低光度观测以及宽带闪电磁场测量等，来进一步揭示光晕的形成机制和特性。
总结
红色精灵和光晕都是中高层大气中的瞬态发光现象，它们的形成与雷电活动密切相关。红色精灵以其绚丽的红橙色光芒和宽广的形态著称，而光晕则以其独特的形状和相对较低的亮度为特点。随着科学技术的不断发展，对这两种现象的研究将不断深入，为我们揭示更多关于地球大气层电活动的奥秘。
