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前所未有的监控发现了短暂的云结构可以实现重复攻击

闪电在同一个地方出现两次令人惊讶的经常和现在,由于荷兰射电望远镜网络称为低频阵列(LOFAR),科学家们更清楚地知道为什么。一个国际团队使用该阵列以前所未有的细节研究闪电的发展,并发现雷云内的负电荷不会在一次闪光中放电。

有些存储在研究人员称为针头的结构内,使得重复排放到地面的可能性很大。

荷兰格罗宁根大学的Olaf Scholten说:“这一发现与现在的情况形成鲜明对比,现在的电荷沿着等离子体通道直接从云的一部分流向另一部分或地面。”

它之前没有被注意到,因为没有足够强大的设备可以做到这一点。

“这些针的长度可达100米,直径小于5米,对于其他闪电检测系统来说太小而且寿命太短,”同样来自格罗宁根大学的Brian Hare说。

LOFAR包括数千个简单的天线,这些天线分布在北欧,但通过光纤电缆与中央计算机连接,允许它们作为单个实体运行。它主要用于射电天文观测,但天线的频率范围也使其适用于闪电研究,因为放电会在极高频率(VHF)无线电波段产生突发。

在最近的研究中,研究人员仅使用荷兰的LOFAR台站,面积为3200平方公里,并分析了原始时间轨迹 - 精确到1纳秒 - 在30到80兆赫兹(MHz)内测量带。

他们开发了一种新的数据算法,使他们可以看到两次闪电的VHF无线电发射。天线阵列和所有数据上非常精确的时间戳使它们能够以前所未有的分辨率精确定位发射源。

他们说,结果清楚地表明在针形成的位置处放电通道中断的发生。这些似乎从主要通道释放负电荷,随后重新进入云。

通道中电荷的减少导致中断。然而,一旦云中的电荷再次变得足够高,通过通道的流动就会恢复,导致第二次闪电放电。通过这种机制,闪电将在同一区域反复发生。

“沿着正通道的VHF发射是由于沿着先前形成的侧通道,即针头的相当规律的重复放电,”Scholten说,“这些针似乎以脉冲方式排出电荷。

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