从空间站研究风暴

从空间站观察到的艺术家对蓝色喷流的印象。来源：Mount Visual/卑尔根大学/DTU

（蜘蛛网eeook.com）据美国国家航空航天局（梅丽莎·L·加斯基尔）：科学家们利用国际空间站上的仪器研究地球电离层或高层大气中的现象，包括雷暴、闪电和瞬态发光事件（TLE）。TLE有多种形式，包括蓝色喷流、从云顶向上进入平流层的放电，以及由强雷暴带电或SPRITES引起的平流层/中层扰动风暴上方的彩色能量爆发。

在南非海岸的一条雷暴线上可以看到的红色精灵。来源：美国国家航空和航天局

TLE可以破坏地面的通信系统，并对飞机和航天器构成威胁。了解这些现象也可以改善大气模型和天气预报。由于这些事件发生在正常闪电和风暴云的高度之上，因此很难从地面观察到。欧洲航天局（ESA）的一项调查ASIM使用空间站外部的监测器收集TLE数据。这些数据提供了雷暴如何影响地球大气层的见解，并有助于改进用于天气和气候预测的大气模型。

一项基于ASIM数据的研究证实，雷暴顶部的闪电状放电可以在高层大气中产生另一种类型的TLE，即大规模的发光环，称为EMP事件的光发射和VLF扰动，或ELVES。这项实验表明，这些放电会影响电离层，并帮助科学家更多地了解地球和太空天气。

基于ASIM的研究还描述了雷暴云中不同类型电晕放电的物理特性。日冕放电与云层顶部附近强大但短暂的电脉冲有关。这些数据为进一步研究这些放电背后的机制及其在闪电引发中的作用提供了参考，这是闪电物理学中的一个重要问题。

其他研究人员使用ASIM测量和地面电场测量来确定雷云蓝色放电的高度。

欧空局的另一项调查Thor Davis评估了使用特殊相机通过空间站圆顶窗户拍摄高空雷暴的情况。该相机可以以每秒100000帧的速度观测雷暴的电活动，并可能成为天基观测严重雷暴和其他应用的有用工具。

从空间站部署Light-1立方体卫星。来源：美国国家航空和航天局

日本宇宙航空研究开发机构（JAXA）的Light-1 CubeSat调查使用集成在紧凑型卫星中的探测器来观测高层大气中的地面伽马射线闪光。这些高强度、高能事件会使飞机、飞机电子设备和乘客暴露在过度的辐射中。研究人员计划将从任务中收集的数据与地面观测数据进行比较，以提供更全面的大气闪电和雷暴地图。与其他方法相比，小型卫星探测器的成本更低，制造时间更短。