我们能预测闪电吗?

预报员前往委内瑞拉热点地区,试图为未来雷击建模

卡塔图布闪电是委内瑞拉的一种大气现象。它只发生在卡塔图布河河口,该河流注入马拉开波湖。 

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大多数人避免在 雷电多发地区逗留。但本月,科学家们正前往委内瑞拉的一个地区,那里发生的雷击比世界上任何其他地方都多,以测试一个旨在提前三个月预测雷击频率的系统。

他们去对了地方:委内瑞拉北部马拉开波湖周围的地区,那里的雷击通常每年每平方公里超过200次。研究人员——由新泽西州普林斯顿大学的气候科学家安赫尔·穆尼奥斯领导——将在未来3年内监测那里的 大气条件和雷击,每3个月收集一次为期72小时的数据。

穆尼奥斯和他的团队会将这些数据与他们开发的闪电模型预测进行比较,希望能创建一个系统,可以准确预测委内瑞拉这一地区未来几个月的闪电频率。这些预测可能有助于提高农村、渔业和农业社区、石油和天然气工业以及电网的安全性。


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“我们能否提前三个月预测闪电活动?”穆尼奥斯问道。“我们正在证明,这不仅是可能的,而且在世界这一地区的预测实际上非常准确。”

但澳大利亚气象局墨尔本分局的气候科学家安德鲁·道迪表示,将该模型扩展到其他地区可能很困难。他的研究表明,被称为厄尔尼诺-南方涛动的气候周期有助于形成因季节和地区而异的闪电模式。

此外,世界许多地区长期缺乏闪电观测,使得难以将气候变化的影响与城市热岛扩张等局部效应引起的天气变化区分开来。一项研究预测,北美地区的雷击频率每升高1摄氏度将增加12%。

一瞬间

穆尼奥斯的研究团队利用了近二十年的卫星闪电地图,以及马拉开波湖盆地的风、海面温度、大气压力和湿度数据,开发了他们的模型。研究人员将在今年夏天收集更多此类数据,使用“微气象”站,这些站点以固定间隔固定在高达1.4公里的气象气球系绳上。这些站点每十分钟通过Wi-Fi将观测数据传输到地面,同时地面探测器测量闪电活动。

研究人员还将在委内瑞拉安装一个地面闪电传感器,该传感器将接入由西雅图华盛顿大学的大气和空间物理学家罗伯特·霍尔茨沃思运行的全球监测网络。

霍尔茨沃思计划在未来几个月内在世界各地的地点再安装十个自己的站点,他说他们收集的数据可能有助于揭示雷击位置是否随着区域温度的变化而变化。

与此同时,美国宇航局准备发射两个新的天基闪电传感器——延续自1997年开始的卫星测量记录。这些传感器将能够探测云层中的闪电,补充地面雷击位置的测量。

美国宇航局的地球静止业务环境卫星R系列气象卫星计划于11月发射,将携带世界上第一个地球静止闪电绘测仪。该探测器将提供美洲大部分地区全天候的闪电测量。同月,该机构将发送一个备用闪电传感器,安装在国际空间站上。

本文经许可转载,并于 2016年8月15日 首次发表。

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