【文本一】
①2021年5月9日凌晨时分,我国贵阳市的上空出现了罕见的闪电——"红色精灵"。它们像绚丽的红色烟花,跳动着,盛放在高空中,虽然并不是很明亮,却让人感觉到十分壮观。"红色精灵"是地球大气层顶端的一种高空放电现象,通常出现在雷雨云的上方,人们只有在离开雷雨天气几十千米外的地方,且观测条件十分良好的情况下才能见到。它们的存在非常短暂,一般不会超过0.1秒,最快的甚至只有几毫秒,而且发出的光很暗淡。
②"红色精灵"的上半部分呈红色,底部则渐变为蓝色,通常呈树根或者水母状,下端有很多垂下的飘带一样的丝线状物,宽度在5到10千米内。由于其如鬼魅一般难以捉摸,因此被科学家称为"红色精灵"。1989年7月6 日,这种令人难以置信的闪烁光首次被美国明尼苏达大学的科学家拍摄下来,其后,世界各地都报告了观察到的记录。2001 年,我国的福建省曾出现过"红色精灵"。同年,在阿里山气象观测站,台湾成功大学物理系副教授苏宗汗及软件工程师章展诰,用高感光度的黑白CCD摄影机成功拍摄到 10多个有关"红色精灵"的高清影像。
③除了"红色精灵"外,还有一种更为罕见的闪电——"蓝色喷流"。它犹如一个超级大的蓝色喷射器向上发射,几乎延伸到大气层的边缘地带。这种闪电从积雨云顶部一直延伸到电离层,速度要比云对地的普通闪电快 40 多倍,而且表面温度极高。关于"蓝色喷流"的来源,科学界一直意见不一。欧洲航天局的宇航员安德烈亚斯·摩根森专门负责使用国际空间站的一台超高灵敏度相机拍摄活跃的雷暴情况,以便于科学家研究。国际空间站的轨道高度仅有397千米,可以时时刻刻清晰地观察到地面的变化,拍摄的影像是了解这种多彩闪电的最佳资料。2015年,安德烈亚斯·摩根森在空间站经过孟加拉湾的时候拍摄到一段奇特的"蓝色喷流"在云层上方跳舞的视频。
(选自《科学24小时》2021年第 12期,有删改)
【文本二】
①人类很早就知道海上的闪电更猛烈,但是这种现象出现的原因却一直没有确定。以色列的海洋学家穆斯塔法·阿斯弗尔的一个偶然的发现似乎为解答这个问题提供了线索。
②2020年的一天,阿斯弗尔正在实验室中研究海上风暴,他和同事们在一个盒子中制造了一个小风暴。这是一个简单的实验,制造风暴的盒子连着一个火花发生器,几个电极和一个装满水的烧杯。当火花发生器模拟闪电产生时,盒子中的空气被加热,发出微小的爆裂声。这种微型闪电的强度很小,只有真正的闪电的数百万分之一,但是它看起来就像是真的闪电。
③在实验过程中,阿斯弗尔和他的同事注意到,烧杯中的水的盐度似乎对微型闪电有影响,盐度较高的水似乎能产生更亮的闪电。为了解答他们的疑问,他们取来了加利利海、地中海、死海的海水,以及土壤样本来做实验。为什么要选择这些样本呢?这是因为不同的水体和土壤咸度不同。加利利海是以色列最大的淡水湖,它的盐度在0.19‰0~0.28%(记录盐度的最常见方法是测量 1000 克水中的盐含量是多少克,因此被记作"千分之几")之间波动。地中海则是世界上最大的陆间海,来自陆地的河流携带了许多矿物质奔流入海,所以海水盐度较高,约为38‰。而死海更以超高的盐浓度而闻名,湖水蒸发严重,盐度越来越高,目前约为280%。而土壤也作为样本之一,是为了对比水体和陆地产生的闪电的区别。
④实验结果显示,当烧杯中加入死海的水时,与烧杯中的水是加利利海的水时相比,所产生的闪电的亮度高出了近 40 倍。而加利利海的水与潮湿的土壤相比,前者产生的闪电亮度是后者的1.5倍。为什么会有这样的区别呢?研究人员认为,在水中,盐能分解成有助于导电的正负离子。当雷击时,存在的离子越多,电荷从云中排出的效率就越高,这种快速放电会产生更高峰值的电流和更亮的闪电。这个结果让他们喜出望外,这不正可以解释为何海上强烈闪电更多的问题吗?
(节选自《科学之谜》2021年第9期,有删改)