IT之家 5 月 19 日消息 據(jù)中國(guó)科學(xué)院網(wǎng)站，地球伽馬射線閃（Terrestrial Gamma-Ray Flash，TGF）是起源于地球大氣快速（≤1 ms）而強(qiáng)烈（>40 MeV）的高能光子爆發(fā)，與對(duì)流層閃電和雷暴關(guān)系密切。
中國(guó)科學(xué)院大氣物理研究所閃電研究團(tuán)隊(duì)博士后張鴻波聯(lián)合中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)教授陸高鵬等，利用團(tuán)隊(duì)自主發(fā)展的閃電近地空間效應(yīng)研究平臺(tái)觀測(cè)資料，以及我國(guó)空間天文望遠(yuǎn)鏡慧眼衛(wèi)星（Insight-HXMT）、美國(guó)費(fèi)米伽馬射線空間望遠(yuǎn)鏡（Fermi Gamma-ray Space Telescope）探測(cè)，對(duì)亞洲地區(qū) TGF 開展系統(tǒng)性研究（Lu, Zhang et al., 2019, JASTP）。
據(jù)介紹，研究人員首次提出赤道地區(qū) TGF 對(duì)應(yīng)閃電的低頻磁場(chǎng)信號(hào)特征，并發(fā)現(xiàn)迄今為止距離 TGF 衛(wèi)星觀測(cè)最接近的閃電信號(hào)（<28 km）；利用自主建立的閃電脈沖單站三維定位算法（Zhang et al., 2016, JASTP），進(jìn)一步發(fā)現(xiàn) TGF 發(fā)生于云閃的負(fù)極性先導(dǎo)向上發(fā)展期間（閃電起始后約 3 ms、負(fù)先導(dǎo)向上發(fā)展了約 2 km），對(duì)應(yīng)云閃最強(qiáng)的放電脈沖（類型 I，圖 1）（Zhang et al., 2020, GRL）。
▲圖 1. 赤道地區(qū)一次地球伽馬射線閃（TGF，圖中綠色三角標(biāo)識(shí)）的光子信號(hào)（粉色曲線）及其對(duì)應(yīng)的云閃上行負(fù)先導(dǎo)的低頻磁場(chǎng)信號(hào)（藍(lán)色曲線）和發(fā)生高度（黑色 ×）（Zhang et al., 2020, GRL）| 圖自中國(guó)科學(xué)院，下同
此外，研究團(tuán)隊(duì)還總結(jié)發(fā)現(xiàn)了一類特殊的 TGF（類型 II，圖 2-3），其特征明顯區(qū)別于類型 I。這類型 TGF 包含更多的光子，持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)，且能譜較硬。其對(duì)應(yīng)的低頻磁場(chǎng)信號(hào)附近只有孤立發(fā)生或可作為閃電起始的特殊云內(nèi)放電過程 —— 雙極性窄脈沖（Narrow Bipolar Event，NBE），無(wú)其他閃電信號(hào)。TGF 均領(lǐng)先于 NBE 發(fā)生（0.06-13.5 ms），其中 7 例與正 NBE 相關(guān)，2 例與負(fù) NBE 相關(guān)。
▲圖 2. 新發(fā)現(xiàn)的一類領(lǐng)先于特殊云閃 —— 雙極性窄脈沖（NBE）發(fā)生的 TGF（Zhang et al., 2021, GRL）
▲圖 3. 中國(guó)慧眼 Insight-HXMT 和美國(guó) Fermi 衛(wèi)星探測(cè)的在一次雷暴過程中連續(xù)發(fā)生，但隸屬于不同類型的兩個(gè) TGF 的天 - 地協(xié)同觀測(cè)結(jié)果（Zhang et al., 2021, GRL）
研究表明，這類 TGF 主要由大尺度的背景雷暴強(qiáng)電場(chǎng)作用產(chǎn)生，不需要閃電放電過程，支持逃逸擊穿正反饋機(jī)制；TGF 可能為后續(xù)發(fā)生的 NBE 提供了有利條件（Zhang et al., 2021, GRL）。
IT之家了解到，以上成果發(fā)表分別在 Geophysical Research Letters、《中國(guó)科學(xué)》、Journal of Atmospheric and Solar-Terrestrial Physics 上。
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