如果在雷暴雨期间天空变成绿色,请带上你的宠物和其他亲人前往地下室,龙卷风就要来了。在美国中部大部分地区以及世界其他易发生龙卷风的地区(如澳大利亚),当面对威胁性的天空时,普遍的看法是这样的(尽管有些人发誓绿色意味着冰雹)。然而,从科学上讲,几乎没有证据支持龙卷风或冰雹的说法,尽管有一些证据表明存在绿色雷暴。
在过去的15年里,一小群科学家顶着恶劣天气,将绿色雷暴作为一个个人项目进行研究,并在气象期刊上发表了一些文章。所有文章都指出严重雷暴天气中存在绿色天空,但无法直接证明与龙卷风或冰雹有关联。
“绿色天空与恶劣天气有关,”宾夕法尼亚州立大学的物理学家和偶尔的绿色雷暴专家克雷格·博伦说。“在龙卷风常见的地区,人们认为龙卷风是绿色风暴的原因。或者你会听到,通常是非常肯定地,冰雹导致了绿色。这两种解释都很容易被观察结果驳斥。”
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研究人员面临的第一个问题是:绿色天空是真实存在的,还是仅仅是光线从地面反射回天空造成的 оптический обман,正如一些绿色天空反对者所认为的那样?弗兰克·加拉格尔,现在是美国陆军在犹他州达格威试验场的气象学家,在他的俄克拉荷马大学的论文中解决了这个问题。他加入了一个名为 VORTEX 的龙卷风追逐研究团队,并使用分光光度计记录了来自德克萨斯州和俄克拉荷马州风暴的光波长,分光光度计是一种大约旧摄像机大小的工具,可以测量光的颜色和强度。
加拉格尔发现,在几次严重的雷暴中,光的主波长是绿色的,而且这种颜色与风暴下的地形无关。正如加拉格尔在俄克拉荷马大学的导师、气象学教授威廉·比斯利所说,“[他]测量了绿色麦田和新犁过的红棕色俄克拉荷马泥土上空的绿色光波长。”
雷暴雨期间威胁性的绿色天空也被证明与随之而来的恶劣天气的类型完全无关。加拉格尔测量了主导光波长为绿色的冰雹,以及主导光波长为雷暴典型的灰蓝色的冰雹。产生龙卷风的风暴也被证明与任何特定的天空颜色无关,除了黑暗。
研究人员对某些雷暴中天空呈现绿色的确切机制仍未达成一致意见,但大多数人认为这与空气中的液态水含量有关。水分粒子非常小,以至于它们可以弯曲光线并改变其对观察者的外观。这些水滴吸收红光,使散射光呈现蓝色。如果这种蓝色散射光以红色光线浓重的环境(例如日落时)和深灰色雷暴云为背景,则最终效果可能会使天空看起来呈淡淡的绿色。事实上,比斯利说,绿色雷暴最常在下午晚些时候和晚上报告。
在《应用气象学杂志》上发表的一篇论文中,加拉格尔还提出,绿色雷暴的发生频率可能比想象的要高。由于雷暴雨期间天色非常昏暗,光线的纯度可能太差,观察者在大多数情况下看不到颜色。
关于绿色雷暴的其他研究有限且资金不足。正如宾夕法尼亚州立大学的博伦所说,这“并非确切地说是研究的热门话题。事实上,对它们感到好奇可能会危害一个人的职业生涯。” 例如,他从国家科学基金会获得的小额拨款,用于加拉格尔使用的便携式分光光度计,遭到了时任众议院议长纽特·金里奇办公室和时任加利福尼亚州共和党众议员理查德·庞博的嘲笑,后者在国会记录中谴责了博伦。(当然,这两位政治家都不是来自“龙卷风走廊”。)
科罗拉多州博尔德市严重天气研究中心的约书亚·沃曼同意:“我不会将[绿色天空]称为龙卷风科学中紧迫的问题之一。” 然而,现有的研究表明,一些人可能会在严重雷暴雨期间观察到的绿色天空,对于那些居住在多萝西这样容易发生恶劣天气的地区的人们来说,确实具有有限的预测能力——还有她的小狗,也是如此。