淘氣精靈(Elves)

建立於 2010-11-17, 週三

淘氣精靈就如同紅色精靈一樣,是一種由閃電所引發的高空發光的現象,它具有火紅色、向外擴張的圈圈餅形狀。其成因是雲對地閃電所發出的電磁脈衝 (electromagnatic pulse),傳遞到電離層的底部後,加熱該處的分子並使它們發出紅色輝光。更精確地說,這種強烈的電磁脈衝是以雲對地閃電為中心,以光速傳遞的電波(如圖六所示)。

當這個電磁脈衝向上傳遞的部分(圓殼部分)傳到約為75至100公里的高度時,電磁波的電場加速電子,這些被加速後的電子會撞擊空氣分子並將其提昇至可以發光的激發狀態。因而產生了以球殼和臨界層之交點為軸心,向外擴張的圈圈狀光環。

圖六

圖六、(摘自 Scientific American

圖七

圖七、發生在南海上空的一個淘氣精靈事件 (成大物理系 紅色精靈研究團隊)。

 

淘氣精靈的英文名字ELVEs 是取Emissions of Light and VLF perturbation due to EMP Sources的幾個英文字頭串接而成的,以彰顯它是由電磁脈衝波所造成發光現象與VLF(Very Low Frequency)的電波擾動。

如此命名也是因為elves恰好是elf (小精靈)的複數形,可以和紅色精靈對應。由於他一閃即逝,有如調皮的小精靈,因此我們特地將它翻譯成為「淘氣精靈」。

 

淘氣精靈和和紅色精靈相類,都是發生在雲對地閃電之後,但發光的時間比紅色精靈短,通常只持續千分之一秒。

由以下所攝得的連續照片可以了解其發生的時序。
(A)當在閃電發生之前,天空是一片黑暗。
(B)閃電由雲端產生,在同一時間亦在中氣層(mesosphere)的高空中引起扁平的ELVES。
(C)一瞬間,紅色精靈自此一部分的大氣中噴出。
(D)最後,ELVES消失只剩下紅色精靈。

圖八-a 圖八-b
A B
圖八-c 圖八-d
C D

圖八: Stephen B. Mende

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