กลับไปหน้าบทความ

อ่าน 13 นาที

ฟ้าผ่าในชั้นบรรยากาศเบื้องบน

ฟ้าผ่าในชั้นบรรยากาศตอนบนและฟ้าผ่าในชั้นไอโอโนสเฟียร์เป็นปรากฏการณ์การแตกตัวทางไฟฟ้าที่มีอายุสั้น ซึ่งเกิดขึ้นสูงกว่าระดับความสูงของฟ้าผ่าและเมฆพายุทั่วไปมาก...

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

On the night of February 22–23, 2006, the Brazilian Southern Space Observatory, located near Rio Grande do Sul, Brazil, recorded over 400 middle-atmospheric optical discharges consisting of jets, sprites, and elves. The observatory was operating as part of the Southern Brazil Sprite Campaign, the first detailed study of transient luminous events (TLEs) over Southern Brazil. The storm was too large for the cameras to capture all of its activity, but there were more than 400 confirmed TLEs imaged, making this storm the third most active producer of TLEs ever documented.[30] This region of central and southern South America has significantly higher-than-average lightning activity, and is known to produce some of the most active lightning storms in the world.[31]

On November 10, 2012, the Chinese Science Bulletin reported a gigantic jet event observed over a thunderstorm in mainland China on August 12, 2010. "GJ event that was clearly recorded in eastern China (storm center located at 35.6°N,119.8°E, near the Huanghai Sea)".[32]

On August 13, 2016, photographer Phebe Pan caught a clear wide-angle photo of a gigantic jet on a wide-angle lens while shooting Perseid meteors atop Shi Keng Kong peak in Guangdong province[33] and Li Hualong captured the same jet from a more distant location in Jiahe, Hunan, China.[34]

On March 28, 2017, photographer Jeff Miles captured four gigantic jets over Australia.[35]

On July 24, 2017, the Gemini Cloudcam at the Mauna Kea Observatory in Hawaii captured several gigantic jets as well as ionosphere-height gravity waves during one thunderstorm.[36]

On October 16, 2019, pilot Chris Holmes captured a high-resolution video of a gigantic jet from 11 km (35,000 ft) above the Gulf of Mexico near the Yucatán Peninsula.[37] From 56 km (35 mi), Holmes's video shows a blue streamer reach up from the top of a thunderstorm to the ionosphere, becoming red at the top. Only then does a brilliant white lightning leader crawl slowly from the top of the cloud, reaching about 10% of the height of the gigantic jet before fading.

On September 20, 2021, at 10:41 pm (02:41 UTC) facing NE from Cabo Rojo, Puerto Rico, photographer Frankie Lucena recorded a video of a gigantic jet plasma event which occurred over a thunderstorm in the area.[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)
  • March 2, 1999, University of Houston: UH Physicists Pursue Lightning-Like Mysteries Quote: "...Red sprites and blue jets are brief but powerful lightning-like flashes that appear at altitudes of 40–100 km (25–62 mi) above thunderstorms..."
    • Ground and Balloon-Borne Observations of Sprites and Jets
  • Barrington-Leigh, C. P., "ELVES : Ionospheric Heating By the Electromagnetic Pulses from Lightning (A primer)". Space Science Lab, Berkeley.
  • "Darwin Sprites '97". Space Physics Group, University of Otago.
  • Gibbs, W. Wayt, "Sprites and ELVES : Lightning's strange cousins flicker faster than light itself". San Francisco. ScientificAmerican.com.
  • Barrington-Leigh, Christopher, "VLF Research at Palmer Station".
  • Sprites, jets and TLE pictures and articles
  • High speed video (10,000 frame/s) taken by Hans Stenbaek-Nielsen, University of Alaska
  • Video Reveals 'Sprite' Lightning Secrets, Livescience article, 2007.
    • Video evidence
  • NASA Astronomy Picture of the Day: Gigantic Jets Over Oklahoma (August 29, 2007) Pictures and video of two separate gigantic jets above Oklahoma
  • Gigantic jets between a thundercloud and the ionosphere.
  • Huge Mystery Flashes Seen In Outer Atmosphere
  • Sprite Gallery
  • http://webarchive.loc.gov/all/20020914103454/http://elf.gi.alaska.edu/
  • The Endless, Short film inspired by Sprite
  • Cloud Flashes | ZT Research
Retrieved from "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Upper-atmospheric_lightning&oldid=1361455596#ELVES"

สรุปเนื้อหา

ข้อมูลสำคัญจากบทความ

ข้อมูลสำคัญเกี่ยวกับ ฟ้าผ่าในชั้นบรรยากาศเบื้องบน

ฟ้าผ่าในชั้นบรรยากาศตอนบนและฟ้าผ่าในชั้นไอโอโนสเฟียร์เป็นปรากฏการณ์การแตกตัวทางไฟฟ้าที่มีอายุสั้น ซึ่งเกิดขึ้นสูงกว่าระดับความสูงของฟ้าผ่าและเมฆพายุทั่วไปมาก...

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...