กลับไปหน้าบทความ

อ่าน 11 นาที

ฟ้าผ่าในชั้นบรรยากาศเบื้องบน

ฟ้าผ่าในชั้นบรรยากาศตอนบน และ ฟ้าผ่าในชั้นไอโอโนสเฟียร์ เป็นปรากฏการณ์การแตกตัวทางไฟฟ้าที่มีอายุสั้น ซึ่งเกิดขึ้นสูงกว่าระดับความสูงของ ฟ้าผ่า และเมฆพายุทั่วไปมาก...

ฟ้าผ่าในชั้นบรรยากาศเบื้องบน

ภาพแสดงปรากฏการณ์ฟ้าผ่าและการปล่อยประจุไฟฟ้าในชั้นบรรยากาศระดับสูง
ภาพการค้นพบ TLE บนดาวพฤหัสบดีโดยยานสำรวจจูโน ของ NASA [ 1 ]

ฟ้าผ่าในชั้นบรรยากาศตอนบนและฟ้าผ่าในชั้นไอโอโนสเฟียร์เป็นปรากฏการณ์การแตกตัวทางไฟฟ้าที่มีอายุสั้น ซึ่งเกิดขึ้นสูงกว่าระดับความสูงของฟ้าผ่าและเมฆพายุทั่วไปมาก เชื่อกันว่าฟ้าผ่าในชั้นบรรยากาศตอนบนเป็นรูปแบบหนึ่งของพลาสมา เรืองแสงที่เกิดจากการเหนี่ยวนำทางไฟฟ้า คำศัพท์ทางวิทยาศาสตร์ที่นิยมใช้คือเหตุการณ์เรืองแสงชั่วคราว (Transient Luminous EventหรือTLE ) เนื่องจากปรากฏการณ์การปล่อยประจุไฟฟ้าประเภทต่างๆ ในชั้นบรรยากาศตอนบนนั้น ขาดคุณลักษณะหลายประการของ ฟ้าผ่า ใน ชั้นโทรโพส เฟียร์ ที่คุ้นเคยมากกว่า

เหตุการณ์เรืองแสงชั่วคราวยังได้รับการสังเกตในภาพอัลตราไวโอเลตระยะไกล ของ ชั้นบรรยากาศด้านบนของดาวพฤหัสบดีซึ่งอยู่สูงเหนือระดับความสูงของเมฆน้ำที่ก่อให้เกิดฟ้าผ่า[ 1 ] [ 2 ]

ลักษณะเฉพาะ

TLE มีหลายประเภท ประเภทที่รู้จักกันดีที่สุดคือสไปรท์ สไปรท์คือแสงวาบสีแดงสดใสที่เกิดขึ้นเหนือ ระบบ พายุ C-sprites (ย่อมาจาก "columniform sprites") คือชื่อที่ใช้เรียกเสาแสงสีแดงแนวตั้ง C-sprites ที่มีหนวดบางครั้งเรียกว่า "carrot sprites" TLE ประเภทอื่นๆ ได้แก่ สไปรท์ฮาโล โกสต์ บลูเจ็ต ไจแอนติกเจ็ต พิกซี่ โนม โทรลล์ บลูสตาร์เตอร์ สเปรลฟ์ และ ELVES คำย่อ ELVES (" การปล่อยแสงและ การรบกวน ความถี่ต่ำมากเนื่องจาก แหล่งกำเนิด คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า ") หมายถึงเหตุการณ์เดี่ยวที่มักถูกมองว่าเป็นพหูพจน์ TLE เป็นปรากฏการณ์รองที่เกิดขึ้นในชั้นบรรยากาศตอนบนที่เกี่ยวข้องกับฟ้าผ่า ของพายุ ฝนฟ้าคะนอง ที่อยู่ด้านล่าง [ 3 ] TLE สามารถคงอยู่ได้ตั้งแต่หนึ่งมิลลิวินาทีหรือน้อยกว่านั้นไปจนถึง 2 วินาทีหรือมากกว่านั้น

ปรากฏการณ์ TLE ถูกบันทึกโดย ระบบ บันทึกภาพด้วยแสง หลายประเภท โดยจำนวนเหตุการณ์ที่บันทึกไว้ล่าสุด (ต้นปี 2552) คาดว่ามีจำนวนหลายหมื่นเหตุการณ์ อัตราการเกิด TLE ทั่วโลกได้รับการประเมินจากการสังเกตการณ์จากดาวเทียม ( FORMOSAT-2 ) ว่ามีจำนวนหลายล้านเหตุการณ์ต่อปี

ประวัติศาสตร์

ในช่วงทศวรรษที่ 1920 นักฟิสิกส์ชาวสก็อต CTR Wilsonทำนายว่าการแตกตัวทางไฟฟ้าจะเกิดขึ้นในชั้นบรรยากาศเหนือพายุฝนฟ้าคะนองขนาดใหญ่[ 4 ] [ 5 ]ในช่วงหลายทศวรรษต่อมา นักบินเครื่องบินรายงานการปล่อยประจุไฟฟ้าที่ระดับความสูง และนักอุตุนิยมวิทยา ไม่สนใจ [ 6 ]

การบันทึกวิดีโอครั้งแรกของ TLE ถูกบันทึกเมื่อวันที่ 6 กรกฎาคม พ.ศ. 2532 โดยทีมวิจัยจากมหาวิทยาลัยมินนิโซตาซึ่งทำการสังเกตการณ์ท้องฟ้ายามค่ำคืนเป็นส่วนหนึ่งของโครงการ SKYFLASH จากสถานที่ที่ตั้งอยู่ห่างจากมินนิอาโพลิส-เซนต์พอล ไปทางตะวันออกเฉียงเหนือประมาณ 37 ไมล์ (60 กิโลเมตร) ทีมงานกำลังทดสอบกล้องโทรทัศน์ระดับแสงน้อยที่บันทึกได้ 60 เฟรมต่อวินาทีและขณะที่หันกล้องไปทางทิศเหนือ ก็ได้บันทึกภาพสองเฟรมของแสงวาบคู่หนึ่งที่พุ่งขึ้นจากยอดเมฆ ซึ่งต่อมาพบว่ามีต้นกำเนิดมาจากพายุที่อยู่ห่างจากสถานที่สังเกตการณ์ไปทางเหนือประมาณ 160 ไมล์ (250 กิโลเมตร) [ 7 ] [ 8 ]การบันทึก TLE ครั้งต่อไปที่ทราบกันนั้นเกิดขึ้นเมื่อวันที่ 21 ตุลาคม พ.ศ. 2532 ระหว่างวงโคจรที่ 44 และ 45 ของภารกิจกระสวยอวกาศSTS-34ซึ่งกำลังดำเนินการทดลองสังเกตการณ์ฟ้าผ่าระดับเมโซสเกล

หลายปีต่อมา นักวิจัยได้ตั้งชื่อปรากฏการณ์ทางแสงเหล่านี้ว่า 'สไปรต์' เพื่อหลีกเลี่ยงการสื่อถึงคุณสมบัติทางกายภาพที่ยังไม่เป็นที่รู้จักในขณะนั้นโดยไม่ได้ตั้งใจ[ 9 ]คำว่าสไปรต์สีแดงและเจ็ตสีน้ำเงินได้รับความนิยมหลังจากมีการเผยแพร่คลิปวิดีโอหลังจากการรณรงค์วิจัยเครื่องบินในปี 1994 เพื่อศึกษาปรากฏการณ์ดังกล่าว[ 10 ]

สไปรท์

ปรากฏการณ์แสงเหนือกรุงโรมมองเห็นได้จากเมืองอองติบส์

สไปรท์คือ การปล่อยประจุไฟฟ้าขนาดใหญ่ที่เกิดขึ้นสูงเหนือ เมฆ พายุฝนฟ้าคะนองหรือคิวมูลอนิมบัสทำให้เกิดรูปร่างทางสายตาที่หลากหลาย พวกมันถูกกระตุ้นโดยการปล่อยประจุบวกของฟ้าผ่าระหว่างเมฆฝนฟ้าคะนองกับพื้นดิน[ 11 ]ปรากฏการณ์นี้ได้รับการตั้งชื่อตามสไปรท์จอมซนเช่นแอเรียลหรือพัคของ เชกสเปียร์ [ 12 ]และยังเป็นคำย่อของความปั่นป่วนในชั้นบรรยากาศสตราโตสเฟียร์/มีโซสเฟียร์ที่เกิดจากการเกิดไฟฟ้าอย่างรุนแรงในพายุฝนฟ้าคะนอง[ 13 ]โดยปกติแล้วจะมีสีแดงอมส้มหรือเขียวอมน้ำเงิน มีเส้นสายห้อยลงมาด้านล่างและกิ่งก้านโค้งงออยู่ด้านบน นอกจากนี้ยังอาจมีรัศมีสีแดงนำหน้า ซึ่งเรียกว่ารัศมีสไปรท์ พวกมันมักเกิดขึ้นเป็นกลุ่ม โดยสูงถึง 50 ถึง 90 กิโลเมตร (31 ถึง 56 ไมล์) เหนือ พื้นผิว โลกมีการพบเห็นสไปรท์มาแล้วหลายพันครั้ง[ 14 ]เชื่อกันว่าภูตผีเป็นสาเหตุของอุบัติเหตุที่ไม่สามารถอธิบายได้ซึ่งเกี่ยวข้องกับการขับขี่ยานพาหนะในระดับความสูงเหนือพายุฝนฟ้าคะนอง[ 15 ]

เจ็ตส์

แม้ว่าเจ็ตจะถูกพิจารณาว่าเป็นฟ้าผ่าในชั้นบรรยากาศตอนบนชนิดหนึ่ง แต่พบว่ามันเป็นส่วนประกอบของฟ้าผ่าในชั้นโทรโพสเฟียร์และเป็นการปล่อยประจุจากเมฆสู่อากาศชนิดหนึ่งที่เริ่มต้นภายในพายุฝนฟ้าคะนองและเคลื่อนที่ขึ้นไป ในทางตรงกันข้าม TLE ประเภทอื่น ๆ ไม่ได้เชื่อมต่อทางไฟฟ้ากับฟ้าผ่าในชั้นโทรโพสเฟียร์ แม้ว่าจะถูกกระตุ้นโดยมันก็ตาม เจ็ตหลักสองประเภทคือเจ็ตสีน้ำเงินและเจ็ตยักษ์ เจ็ตสีน้ำเงินเริ่มต้นถือเป็นรูปแบบที่อ่อนกว่าของเจ็ตสีน้ำเงิน[ 16 ]

บลูเจ็ตส์

ภาพวิดีโอแบบเรียลไทม์ของเครื่องบินเจ็ตสีฟ้าที่บินอยู่เหนืออินเดีย ถ่ายโดยแอนเดรียส โมเกนเซน นักบินอวกาศของ ESA บนสถานีอวกาศนานาชาติ (ISS)

ลำแสงสีน้ำเงินพุ่งขึ้นจากยอดเมฆด้วยความเร็วประมาณ 100–140 กม./วินาที (60–90 ไมล์/วินาที) และมีรูปร่างคล้ายกรวย ขยายขึ้นไปสูงถึงประมาณ 50 กม. (30 ไมล์) ในระดับความสูง และคงอยู่เป็นเวลา 200 ถึง 300 มิลลิวินาที[ 17 ]นอกจากนี้ยังสว่างกว่าสไปรท์ และมีสีน้ำเงินตามชื่อที่บ่งบอก เชื่อกันว่าสีน้ำเงินเกิดจากเส้นการปล่อยแสงสีน้ำเงินและใกล้รังสีอัลตราไวโอเลต จากโมเลกุล ไนโตรเจนที่เป็นกลางและไอออนไนซ์ เชื่อกันว่าลำแสงสีน้ำเงินเริ่มต้นจากการปล่อยประจุฟ้าผ่า "ปกติ" ระหว่างบริเวณประจุบวกด้านบนในเมฆฝนฟ้าคะนองและ "ชั้นป้องกัน" ที่เป็นลบซึ่งอยู่เหนือบริเวณประจุนี้ ปลายด้านบวกของ เครือข่าย นำจะเติมเต็มบริเวณประจุลบก่อนที่ปลายด้านลบจะเติมเต็มบริเวณประจุบวก และผู้นำที่เป็นบวกจะออกจากเมฆและแพร่กระจายขึ้นไปด้านบน[ 18 ]ลำแสงสีน้ำเงินส่วนใหญ่เกิดจากพายุฝนฟ้าคะนองที่มีอัตราการเกิดฟ้าผ่าจากเมฆสู่พื้นดินสูง[ 17 ]ก่อนหน้านี้เชื่อกันว่าลำแสงสีน้ำเงินไม่ได้เกี่ยวข้องโดยตรงกับแสงวาบของฟ้าผ่า และการมีลูกเห็บเป็นสาเหตุให้เกิดลำแสงเหล่านี้ขึ้น[ 18 ] ลำแสง เหล่านี้ถูกบันทึกครั้งแรกเมื่อวันที่ 21 ตุลาคม พ.ศ. 2532 ในวิดีโอ ขาว ดำของพายุฝนฟ้าคะนองบนขอบฟ้าที่ถ่ายจากกระสวยอวกาศขณะบินผ่านออสเตรเลีย[ 19 ]ลำแสงสีน้ำเงินเกิดขึ้นน้อยกว่าสไปรท์มาก ภายในปี พ.ศ. 2550 มีภาพที่ได้มาน้อยกว่าหนึ่งร้อยภาพ ภาพส่วนใหญ่เหล่านี้ ซึ่งรวมถึงภาพสีภาพแรก เกี่ยวข้องกับพายุฝนฟ้าคะนองเพียงลูกเดียว ภาพเหล่านี้ถ่ายในเที่ยวบินของเครื่องบินในปี พ.ศ. 2537 เพื่อศึกษาสไปรท์[ 20 ] เมื่อไม่นานมานี้ แหล่งกำเนิดและการก่อตัวของลำแสงสีน้ำเงินได้รับการสังเกตจากสถานีอวกาศนานาชาติ[ 3 ]

สตาร์เตอร์สีน้ำเงิน

การค้นพบ Blue starters เกิดขึ้นจากวิดีโอจากการบินวิจัยในเวลากลางคืนรอบพายุฝนฟ้าคะนอง[ 21 ]และดูเหมือนจะเป็น "ปรากฏการณ์เรืองแสงที่เคลื่อนที่ขึ้นด้านบนซึ่งมีความเกี่ยวข้องอย่างใกล้ชิดกับ blue jets" [ 19 ]พวกมันดูเหมือนจะสั้นกว่าและสว่างกว่า blue jets โดยไปถึงระดับความสูงเพียง 20 กม. (12 ไมล์) [ 22 ] "Blue starters ดูเหมือนจะเป็น blue jets ที่ไปไม่ถึงจุดหมาย" ตามคำกล่าวของ ดร. Victor P. Pasko รองศาสตราจารย์ด้านวิศวกรรมไฟฟ้า[ 23 ]

เครื่องบินเจ็ทขนาดยักษ์

ภาพถ่ายเครื่องบินเจ็ตขนาดยักษ์จากสถานีอวกาศนานาชาติเมื่อวันที่ 3 กรกฎาคม 2568

เชื่อกันว่าเจ็ตสีน้ำเงินเริ่มต้นขึ้นระหว่างบริเวณประจุบวกด้านบนและชั้นป้องกันประจุลบที่อยู่เหนือบริเวณนี้โดยตรง ในขณะที่เจ็ตขนาดยักษ์ดูเหมือนจะเริ่มต้นขึ้นเป็นแสงวาบภายในเมฆระหว่างบริเวณประจุลบตรงกลางและบริเวณประจุบวกด้านบนในเมฆฝนฟ้าคะนอง จากนั้นลำแสงนำที่มีประจุลบจะหลุดออกจากเมฆขึ้นไปสู่ชั้นไอโอโนสเฟียร์ก่อนที่จะสามารถคายประจุภายในเมฆได้ เจ็ตขนาดยักษ์ไปถึงระดับความสูงที่สูงกว่าเจ็ตสีน้ำเงิน โดยสิ้นสุดที่ 90 กม. (56 ไมล์) [ 24 ] [ 25 ]แม้ว่าอาจดูคล้ายกับสไปรต์ประเภทแครอท แต่เจ็ตขนาดยักษ์แตกต่างตรงที่ไม่เกี่ยวข้องกับฟ้าผ่าจากเมฆสู่พื้นดินและแพร่กระจายขึ้นจากเมฆในอัตราที่ช้ากว่า[ 26 ]

ข้อสังเกต

ภาพถ่ายเจ็ตขนาดมหึมาจากหอดูดาวเจมินีบน ภูเขา เมานาเคอาเมื่อวันที่ 24 กรกฎาคม 2560

เมื่อวันที่ 14 กันยายน พ.ศ. 2544 นักวิทยาศาสตร์ที่หอดูดาวอาเรซิโบได้ถ่ายภาพเจ็ตขนาดมหึมา ซึ่งมีความสูงเป็นสองเท่าของเจ็ตที่เคยสังเกตมาก่อน โดยพุ่งขึ้นไปในชั้นบรรยากาศประมาณ 70 กิโลเมตร (45 ไมล์) [ 27 ]เจ็ตดังกล่าวตั้งอยู่เหนือพายุฝนฟ้าคะนองเหนือมหาสมุทร และคงอยู่เพียงไม่ถึงหนึ่งวินาที ในตอนแรก พบว่าลำแสงเจ็ตเคลื่อนที่ขึ้นไปด้วยความเร็วประมาณ 50 กิโลเมตรต่อวินาที (110,000 ไมล์ต่อชั่วโมง; 180,000 กิโลเมตรต่อชั่วโมง) ซึ่งมีความเร็วใกล้เคียงกับฟ้าผ่าทั่วไป จากนั้นความเร็วเพิ่มขึ้นเป็น 160 และ 270 กิโลเมตรต่อวินาที (360,000–600,000 ไมล์ต่อชั่วโมง; 580,000–970,000 กิโลเมตรต่อชั่วโมง) แต่แล้วก็แยกออกเป็นสองส่วนและเร่งความเร็วขึ้นไปด้านบนด้วยความเร็วอย่างน้อย 2,000 กิโลเมตรต่อวินาที (4,500,000 ไมล์ต่อชั่วโมง; 7,200,000 กิโลเมตรต่อชั่วโมง) ไปยังชั้นบรรยากาศไอโอโนสเฟียร์จากนั้นก็แผ่กระจายออกไปเป็นแสงสว่างจ้า

เมื่อวันที่ 22 กรกฎาคม พ.ศ. 2545 มีการสังเกตเห็นเจ็ตขนาดมหึมา 5 ลำที่มีความยาวระหว่าง 60 ถึง 70 กิโลเมตร (35 ถึง 45 ไมล์) เหนือทะเลจีนใต้จากไต้หวันรายงานในNature [ 28 ] [ 29 ] เจ็ตเหล่านี้มีอายุไม่ถึงหนึ่งวินาที โดยนักวิจัยเปรียบเทียบรูปร่างของเจ็ตเหล่า นี้กับต้นไม้ยักษ์และแครอท

ในคืนวันที่ 22–23 กุมภาพันธ์ พ.ศ. 2549 หอดูดาวอวกาศทางใต้ของบราซิล ซึ่งตั้งอยู่ใกล้เมืองริโอแกรนด์โดซูลประเทศบราซิลได้บันทึกการปล่อยประจุแสงในชั้นบรรยากาศระดับกลางมากกว่า 400 ครั้ง ซึ่งประกอบด้วยเจ็ต สไปรต์ และเอลฟ์ หอดูดาวดังกล่าวปฏิบัติงานเป็นส่วนหนึ่งของโครงการสไปรต์ทางใต้ของบราซิล ซึ่งเป็นการศึกษาโดยละเอียดครั้งแรกเกี่ยวกับเหตุการณ์แสงสว่างชั่วคราว (TLEs) เหนือบราซิลตอนใต้ พายุมีขนาดใหญ่เกินกว่าที่กล้องจะบันทึกกิจกรรมทั้งหมดได้ แต่มีการยืนยัน TLEs มากกว่า 400 ครั้ง ทำให้พายุนี้เป็นพายุที่สร้าง TLEs ที่มีกิจกรรมมากที่สุดเป็นอันดับสามเท่าที่เคยมีการบันทึกไว้[ 30 ]ภูมิภาคนี้ในอเมริกาใต้ตอนกลางและตอนใต้มีกิจกรรมฟ้าผ่าสูงกว่าค่าเฉลี่ยอย่างมาก และเป็นที่ทราบกันดีว่าก่อให้เกิดพายุฟ้าผ่าที่มีกิจกรรมมากที่สุดในโลก[ 31 ]

เมื่อวันที่ 10 พฤศจิกายน 2012 วารสารวิทยาศาสตร์ของจีนรายงานเหตุการณ์เจ็ตขนาดยักษ์ที่สังเกตพบเหนือพายุฝนฟ้าคะนองในจีน แผ่นดินใหญ่ เมื่อวันที่ 12 สิงหาคม 2010 “เหตุการณ์ GJ ที่บันทึกไว้อย่างชัดเจนในภาคตะวันออกของจีน (ศูนย์กลางพายุตั้งอยู่ที่ 35.6°N, 119.8°E ใกล้ทะเลหวงไห่ )” [ 32 ]

เมื่อวันที่ 13 สิงหาคม พ.ศ. 2559 ช่างภาพ Phebe Pan ได้ถ่ายภาพมุมกว้างที่ชัดเจนของลำแสงขนาดมหึมาด้วยเลนส์มุมกว้าง ขณะถ่ายภาพดาวตกเพอร์เซอิดบนยอดเขา Shi Keng Kong ในมณฑลกวางตุ้ง[ 33 ]และ Li Hualong ได้บันทึกภาพลำแสงเดียวกันจากสถานที่ที่ไกลออกไปใน Jiahe มณฑลหูหนาน ประเทศจีน[ 34 ]

เมื่อวันที่ 28 มีนาคม 2017 ช่างภาพ Jeff Miles ได้บันทึกภาพเครื่องบินเจ็ตขนาดยักษ์ 4 ลำเหนือประเทศออสเตรเลีย[ 35 ]

เมื่อวันที่ 24 กรกฎาคม พ.ศ. 2560 กล้องเมฆ Gemini ที่หอดูดาว Mauna Keaในฮาวายได้บันทึกภาพเจ็ตขนาดมหึมาหลายลำ รวมถึงคลื่นแรงโน้มถ่วงที่ ระดับความสูงของไอโอโนสเฟียร์ ในช่วงพายุฝนฟ้าคะนอง[ 36 ]

เมื่อวันที่ 16 ตุลาคม 2562 นักบินคริส โฮล์มส์ได้บันทึกวิดีโอความละเอียดสูงของลำแสงขนาดมหึมาจากระดับความสูง 11 กิโลเมตร (35,000 ฟุต) เหนืออ่าวเม็กซิโกใกล้คาบสมุทรยูคาตัน [ 37 ] จากระดับความสูง 56 กิโลเมตร (35 ไมล์) วิดีโอของโฮล์มส์แสดงให้เห็นลำแสงสีน้ำเงินพุ่งขึ้นจากยอดพายุฝนฟ้าคะนองไปยังชั้นไอโอโนสเฟียร์ เปลี่ยนเป็นสีแดงที่ด้านบน จากนั้นลำแสงสีขาวสว่างจ้าก็ค่อยๆ คืบคลานออกมาจากยอดเมฆ สูงถึงประมาณ 10% ของความสูงของลำแสงขนาดมหึมาก่อนที่จะจางหายไป

เมื่อวันที่ 20 กันยายน 2021 เวลา 22:41 น. (02:41 UTC) ช่างภาพ Frankie Lucena หันหน้าไปทางทิศตะวันออกเฉียงเหนือจากCabo Rojo ประเทศเปอร์โตริโกได้บันทึกวิดีโอเหตุการณ์พลาสมาเจ็ทขนาดมหึมาที่เกิดขึ้นเหนือพายุฝนฟ้าคะนองในพื้นที่[ 38 ]

เมื่อวันที่ 15 กุมภาพันธ์ พ.ศ. 2567 ช่างภาพ JJ Rao ได้บันทึกภาพเครื่องบินเจ็ตขนาดยักษ์ในรูปแบบวิดีโอสโลว์โมชั่นความละเอียดสูงจากเมืองเดอร์บีในภูมิภาคคิมเบอร์ลีย์ของรัฐเวสเทิร์นออสเตรเลีย[ 39 ]

เมื่อวันที่ 3 กรกฎาคม พ.ศ. 2568 นักบินอวกาศ Nichole Ayers บนสถานีอวกาศนานาชาติได้ถ่ายภาพเครื่องบินเจ็ตขนาดยักษ์ใกล้ชายแดนเท็กซัส-เม็กซิโก (ภาพด้านบน) [ 40 ]

ประเภทอื่นๆ

เอลฟ์

ภาพถ่ายปรากฏการณ์ ELVES ถ่ายจากเมือง Possagno จังหวัด TV ประเทศอิตาลี เมื่อวันที่ 27 มีนาคม 2023 เวลา 21:43 UTC ฟ้าผ่าที่ทำให้เกิดปรากฏการณ์นี้เกิดขึ้นที่เมือง Polverigi จังหวัด AN ประเทศอิตาลี ในระยะทาง 285 กิโลเมตร (177 ไมล์) ความแรงของฟ้าผ่าครั้งนี้ประมาณ 410 กิโลแอมแปร์ ซึ่งแรงกว่าฟ้าผ่าปกติ (10 ถึง 30 กิโลแอมแปร์) หลายเท่า ทำให้เกิดคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าที่รุนแรง วงแหวนสีแดงแสดงตำแหน่งที่คลื่นกระทบกับชั้นไอโอโนสเฟียร์ของโลก ระยะเวลาประมาณ 1 มิลลิวินาที "วงแหวน" นี้มีเส้นผ่านศูนย์กลางประมาณ 360 กิโลเมตร (220 ไมล์) วัดจากภาพถ่าย และมีความสูงเหนือพื้นดินประมาณ 90-100 กิโลเมตร (56-62 ไมล์) ระยะทางที่เหมาะสมสำหรับการถ่ายภาพประเภทนี้ต้องอยู่ระหว่าง 100 ถึง 600 กิโลเมตร (62 ถึง 373 ไมล์)

ELVES มักปรากฏเป็นแสงเรืองๆ จางๆ แบนๆ ขยายตัวออกไป มีเส้นผ่านศูนย์กลางประมาณ 400 กม. (250 ไมล์) โดยทั่วไปจะคงอยู่เป็นเวลาหนึ่งมิลลิวินาที [ 41 ] เกิดขึ้นใน ชั้น ไอโอโนสเฟียร์ ที่ระดับความ สูง 100 กม. (62 ไมล์) เหนือพื้นดินเหนือพายุฝนฟ้าคะนองสีของมันไม่เป็นที่รู้จักมาระยะหนึ่ง แต่ปัจจุบันทราบแล้วว่าเป็นสีแดง ELVES ถูกบันทึกครั้งแรกในภารกิจกระสวยอวกาศ บันทึกไว้นอกชายฝั่งเฟรนช์เกียนาเมื่อวันที่ 7 ตุลาคม 1990 [ 19 ] ELVES ถูกค้นพบในวิดีโอที่ถ่ายบนกระสวยอวกาศโดยทีม Mesoscale Lightning Experiment (MLE) ที่ศูนย์การบินอวกาศมาร์แชลล์นำโดยหัวหน้าผู้ตรวจสอบ Otha H. "Skeet" Vaughan Jr.

ELVES เป็นคำย่อ ที่แปลก สำหรับ "การปล่อยแสงและการรบกวน ความถี่ต่ำมาก เนื่องจากแหล่งกำเนิดคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า" [ 42 ] [ 43 ]ซึ่งหมายถึงกระบวนการที่ทำให้เกิดแสง การกระตุ้น โมเลกุล ไนโตรเจนเนื่องจาก การชนกัน ของอิเล็กตรอน (อิเล็กตรอนอาจได้รับพลังงานจากคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าที่เกิดจากการปล่อยประจุจากพายุฝนฟ้าคะนองที่อยู่เบื้องล่าง) [ 44 ] [ 45 ]

โทรลล์

TROLLs (เส้นแสงสีแดงชั่วคราว) เกิดขึ้นหลังจากสไปรต์ที่รุนแรง และปรากฏเป็นจุดสีแดงที่มีหางจางๆ และในกล้องความเร็วสูง จะปรากฏเป็นชุดเหตุการณ์ที่รวดเร็ว โดยเริ่มจากแสงเรืองสีแดงที่ก่อตัวขึ้นหลังจากหนวดสไปรต์ ซึ่งต่อมาสร้างเส้นสีแดงลงมาจากตัวมันเอง พวกมันคล้ายกับเจ็ต[ 46 ] [ 47 ]

พิกซี่

มีการสังเกตพบปรากฏการณ์พิกซี่เป็นครั้งแรกในระหว่างโครงการ STEPS ในช่วงฤดูร้อนปี 2000 ซึ่งเป็นโครงการภาคสนามแบบหลายองค์กรที่ตรวจสอบลักษณะทางไฟฟ้าเหนือพายุฝนฟ้าคะนองบนที่ราบสูงมีการสังเกตพบปรากฏการณ์เรืองแสงสีขาวผิดปกติหลายครั้งบนยอดพายุฝนฟ้าคะนองในช่วงเวลา 20 นาที โดยแต่ละครั้งกินเวลาเฉลี่ย 16 มิลลิวินาที ต่อมาปรากฏการณ์เหล่านี้ถูกเรียกว่า 'พิกซี่' พิกซี่เหล่านี้มีขนาดเล็กกว่า 100 เมตร และไม่เกี่ยวข้องกับฟ้าผ่า[ 46 ]

ผี

ผี (การปล่อยแสงสีเขียวจากยอดสไปรท์) คือแสงเรืองสีเขียวจางๆ ที่ปรากฏขึ้นภายในร่องรอยของสไปรท์สีแดง ซึ่งยังคงอยู่แม้สีแดงจะจางหายไปแล้ว และจะปรากฏขึ้นอีกครั้งเมื่อเกิดเหตุการณ์สไปรท์ครั้งถัดไป[ 48 ] [ 49 ]แม้ว่าจะสามารถเห็นตัวอย่างของผีได้ในภาพประวัติศาสตร์ แต่ผีถูกบันทึกไว้เป็นครั้งแรกว่าเป็นปรากฏการณ์เฉพาะโดยนักล่าพายุHank SchymaและPaul M Smithในปี 2019 [ 50 ]

การศึกษาสเปกโทรสโกปีครั้งแรกเพื่อวิเคราะห์พลวัตและเคมีของปรากฏการณ์โกสต์นั้นดำเนินการโดยกลุ่มไฟฟ้าบรรยากาศของสถาบันฟิสิกส์ดาราศาสตร์แห่งอันดาลูเซีย (IAA)การทดลองครั้งนี้รายงานว่าองค์ประกอบหลักที่ทำให้เกิดสีเขียวในเหตุการณ์เดียวที่บันทึกไว้ในปี 2019 คืออะตอมเหล็กและนิกเกล โมเลกุลไนโตรเจน และโมเลกุลออกซิเจนไอออน นอกจากนี้ยังตรวจพบการมีส่วนร่วมที่อ่อนแอแต่แน่นอนของอะตอมออกซิเจน อะตอมโซเดียม และไอออนซิลิคอนด้วย[ 51 ]

โนมส์

โนมเป็นฟ้าผ่าชนิดหนึ่ง เป็นแสงวาบสั้นๆ ที่พุ่งขึ้นจากยอดเมฆฝนฟ้าคะนอง เกิดจากกระแสลมแรงพัดอากาศชื้นขึ้นไปเหนือยอดเมฆ ฟ้าผ่าชนิดนี้กินเวลาเพียงไม่กี่ไมโครวินาที[ 46 ]มีความกว้างประมาณ 200 เมตร และสูงที่สุด 1 กิโลเมตร ไม่ทราบสี เนื่องจากมีการสังเกตเฉพาะภาพขาวดำเท่านั้น แหล่งข้อมูลส่วนใหญ่เรียกอย่างไม่เป็นทางการว่า "โนม" [ 52 ]

ดูเพิ่มเติม

  • หน้าแรกของโครงการ Eurosprite ซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของกลุ่มวิจัย CAL (Coupled Atmospheric Layers)
  • 2 มีนาคม 1999 มหาวิทยาลัยฮูสตัน: นักฟิสิกส์แห่งมหาวิทยาลัยฮูสตันไขปริศนาปรากฏการณ์คล้ายฟ้าผ่าคำกล่าวอ้าง: "...เรดสไปรท์และบลูเจ็ตเป็นแสงวาบคล้ายฟ้าผ่าที่เกิดขึ้นสั้นแต่ทรงพลัง ที่ระดับความสูง 40–100 กิโลเมตร (25–62 ไมล์) เหนือพายุฝนฟ้าคะนอง..."
    • การสังเกตการณ์ปรากฏการณ์สไปรท์และเจ็ตจากภาคพื้นดินและโดยบอลลูน
  • Barrington-Leigh, CP, " ELVES  : การให้ความร้อนแก่ชั้นบรรยากาศไอโอโนสเฟียร์โดยคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าจากฟ้าผ่า (บทนำ) ". ห้องปฏิบัติการวิทยาศาสตร์อวกาศ, เบิร์กลีย์.
  • " ดาร์วิน สไปรท์ '97 " กลุ่มฟิสิกส์อวกาศ มหาวิทยาลัยโอทาโก
  • Gibbs, W. Wayt, " สไปรท์และเอลฟ์: ญาติแปลกประหลาดของสายฟ้าแลบ กระพริบเร็วกว่าแสงเสียอีก " ซานฟรานซิสโก ScientificAmerican.com
  • Barrington-Leigh, Christopher, " การวิจัย VLF ที่สถานี Palmer "
  • รูปภาพและบทความเกี่ยวกับ Sprites, Jets และ TLE
  • วิดีโอความเร็วสูง (10,000 เฟรม/วินาที) ถ่ายโดย ฮันส์ สเตนเบค-นีลเซน มหาวิทยาลัยอะแลสกา
  • วิดีโอเผยความลับของสายฟ้า "สไปรท์"บทความจาก Livescience ปี 2007
    • หลักฐานวิดีโอ
  • ภาพดาราศาสตร์ประจำวันจาก NASA: เครื่องบินไอพ่นขนาดยักษ์เหนือรัฐโอคลาโฮมา (29 สิงหาคม 2550)ภาพและวิดีโอของเครื่องบินไอพ่นขนาดยักษ์สองลำที่บินอยู่เหนือรัฐโอคลาโฮมา
  • กระแสลมขนาดมหึมาพัดผ่านระหว่างเมฆฝนฟ้าคะนองและชั้นบรรยากาศไอโอโนสเฟียร์
  • พบเห็นแสงวาบปริศนาขนาดใหญ่ในชั้นบรรยากาศรอบนอก
  • แกลเลอรีสไปรท์
  • http://webarchive.loc.gov/all/20020914103454/http://elf.gi.alaska.edu/
  • The Endless ภาพยนตร์สั้นที่ได้รับแรงบันดาลใจจาก Sprite
  • แสงวาบจากเมฆ | ZT Research
ดึงข้อมูลมาจาก " https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Upper-atmospheric_lightning&oldid=1361455596#Blue_jets "

สรุปเนื้อหา

ข้อมูลสำคัญจากบทความ

ข้อมูลสำคัญเกี่ยวกับ ฟ้าผ่าในชั้นบรรยากาศเบื้องบน

ฟ้าผ่าในชั้นบรรยากาศตอนบน และ ฟ้าผ่าในชั้นไอโอโนสเฟียร์ เป็นปรากฏการณ์การแตกตัวทางไฟฟ้าที่มีอายุสั้น ซึ่งเกิดขึ้นสูงกว่าระดับความสูงของ ฟ้าผ่า และเมฆพายุทั่วไปมาก...

ลักษณะเฉพาะ

TLE มีหลายประเภท ประเภทที่รู้จักกันดีที่สุดคือ สไปร ท์ สไปรท์คือแสงวาบสีแดงสดใสที่เกิดขึ้นเหนือ ระบบ พายุ C-sprites (ย่อมาจาก "columniform sprites") คือชื่อที่ใช้เรียกเสาแสงสีแดงแนวตั้ง C-sprites ที่มีหนวดบางครั้งเรียกว่า "carrot sprites" TLE ประเภทอื่นๆ...

ประวัติศาสตร์

ในช่วงทศวรรษที่ 1920 นักฟิสิกส์ชาวสก็ อต CTR Wilson ทำนายว่าการแตกตัวทางไฟฟ้าจะเกิดขึ้นในชั้นบรรยากาศเหนือพายุฝนฟ้าคะนองขนาดใหญ่ [ 4 ] [ 5 ] ในช่วงหลายทศวรรษต่อมา นักบินเครื่องบินรายงานการปล่อยประจุไฟฟ้าที่ระดับความสูง และนัก อุตุนิยมวิทยา ไม่สนใจ [ 6 ]

สไปรท์

สไปรท์คือ การปล่อยประจุไฟฟ้า ขนาดใหญ่ที่เกิดขึ้นสูงเหนือ เมฆ พายุฝนฟ้าคะนอง หรือ คิวมูลอนิมบัส ทำให้เกิดรูปร่างทางสายตาที่หลากหลาย พวกมันถูกกระตุ้นโดยการปล่อย ประจุบวกของฟ้าผ่า ระหว่างเมฆฝนฟ้าคะนองกับพื้นดิน [ 11 ] ปรากฏการณ์นี้ได้รับการตั้งชื่อตามสไป...