全文约 3,976 字，大约需要 18 分钟时间阅读。
想象一下，一个地方一年有 297 个夜晚都会有闪电，每天闪电持续时间长达 10 小时！这听起来像科幻小说里的情节吗？这样的地方确实存在，位于瑞拉的马拉开波湖 (Lake Maracaibo)，那里正是卡塔通博现象就发生的地方。
这种现象被称为卡塔通博闪电(Catatumbo lightning)，正如其名，十分壮观，每 6 天中会有 5 天出现都会出现持续数小时的闪电，每分钟最多可达近 30 次闪电！马拉开波湖每年每平方公里发生的闪电频次高达 233 次，这一数字令人震惊，成为全球闪电最密集的区域。夜间，山风从佩里哈山脉 (Perijá Mountains) 和梅里达的科迪勒拉山脉（Mérida’s Cordillera，安第斯山脉的一部分）吹来，与马拉开波湖上空的暖湿空气相遇，特别是在卡塔通博河流入马拉开波湖的河口处，触发了雷暴的形成。上图展示了马拉开波湖与此前记录的世界上闪电频率最高的湖维多利亚湖闪电频率对比，单位为每年每平方公里闪电次数。地图来自圣保罗大学。卡塔通博闪电现象因其非常持续、活跃且规律性极强，被大众称为“马拉开波灯塔”，因为其闪电在湖边数公里外都清晰可见。意大利地理学家阿古斯丁·科达齐（Agustin Codazzi）将其描述为“就像一道连续不断的闪电，其位置几乎位于湖口的子午线上，就像灯塔一样为航海者指引方向。”在出现新的、更高分辨率的数据之前，非洲刚果民主共和国基夫卡村周围地区曾被认为是全球闪电最频繁的地区，每年每平方公里发生 158 次闪电。相比之下，欧洲闪电活动最频繁的区域是意大利东北部，每年每平方公里大约有 8 次闪电。
闪电的世界记录
WMO 曾确认了两项新的世界纪录，分别是单次闪电的最长报告距离和最长报告持续时间。最长的闪电持续时间曾设定为超过 16 秒以上（阿根廷），而最长的距离在巴西达到 700 多公里（近 450 英里）。例如，700 公里的距离相当于伦敦（英国）和巴塞尔（瑞士）之间的距离。或者相当于波士顿（马萨诸塞州）和华盛顿特区之间的距离。至少可以说，这是一段异常的距离。
![]()
地球轨道上的卫星上安装的新型闪电探测设备探测到所谓的“巨型闪电”。巨型闪电是一种水平闪电放电，范围可达数百公里/英里。通常，暴风雨某一部分的（闪电）放电可以在云层另一部分引发电气扰动，从而允许闪电通道继续增长并远距离传播。长时间的闪电放电经常发生在中尺度对流系统（MCS）中，这是一种覆盖数百公里/英里的大型风暴复合体。MCS 集群通常包含巨大的电场。下图来自 WMO，阿根廷目前保持着单次闪电最长持续时间最长的世界纪录：2019 年 3 月 4 日，阿根廷北部探测到的一次雷击持续了 16.73 秒。下图来自 WMO，世界上已报道的单次闪电距离最长的一次发生在巴西。2018 年 10 月 31 日，闪电横跨巴西南部部分地区，水平距离约为 770 公里（440 英里）。早前的闪电记录
闪电距离：“新”报告的闪电距离是之前在美国和法国测量的类似世界纪录的两倍以上。此前的单次闪电最长距离纪录是 2007 年 6 月 20 日在美国俄克拉荷马州的 321 公里（199 英里）。闪电持续时间：此前的记录是 2012 年 8 月 30 日在法国南部测得的 7.74 秒。这些记录已经得到证实，并由基于地面的闪电网络收集。直接打击：1975 年，在津巴布韦，21 人在小屋中寻求安全时被一道闪电击中而遇难。间接打击：1994 年，埃及德龙卡发生闪电击中一组油罐，导致燃烧的石油淹没整个城镇，造成 469 人遇难。以下是世界气象组织天气和气候极端事件首席报告员兰德尔·塞维尼 (Randall Cerveny) 教授的官方引言：“这些是单次闪电事件所创下的非凡记录。环境极端现象是对大自然能力的生动测量，也是进行此类评估的科学进步。很可能还存在更大的极端情况，随着闪电探测技术的提升，我们将能够观察到这些情况。这将为确定闪电（包括超级闪电）规模的极限提供宝贵信息，以应对工程、安全和科学方面。”闪电仍然是每年在全球造成众多生命财产损失的主要危险源。对于户外工作者、风暴观察员或任何在恶劣天气下被困在户外的人来说，危险的闪电威胁意识和安全都至关重要。并制定了一条基本的 30-30 规则：30-30 规则的意思是：如果闪电和雷声之间的时间间隔少于 30 秒，请赶快进屋！并在最后一次观察到的闪电出现后等待 30 分钟，再恢复户外活动。 为何对流云团能产生巨大电压从而引发闪电？从哪一步开始产生了电压？
闪电的形成与对流云团（如积雨云）内部的电荷分离过程密切相关。地面受热不均，空气受热膨胀上升，形成对流。当暖湿空气在上升过程中遇冷凝结成小水滴，形成云。随着高度的增加，温度继续下降，小水可能进一步凝结成冰晶，甚至在某些条件下形成冰晶和冰雹。在雷暴云（积雨云）内部，强烈的上升气流和下降气流使得水滴、冰晶和冰雹等粒子在云中快速移动。这些粒子之间的相互碰撞是关键的一步。大部分科学家认为，正是这些碰撞（包括接触/感应/断裂起电）导致了电荷的分离。小水滴和冰晶通常带正电荷；大冰粒和冰雹往往带负电荷。随着这些碰撞和摩擦，电荷开始在云的不同高度上分布。通常，较轻的冰晶（正电荷）被强烈的上升气流推向云的上部；而较重的冰粒和冰雹（负电荷）由于重力作用下沉，集中在云的下部。这就导致了一个显著的电荷分离现象：云的上部带正电荷，下部带负电荷，因云的微物理过程而有所不同。云中的电荷分布并不是静态的，而是一个动态的过程。随着云的发展，电荷的分布也会发生变化。由于这种大规模的电荷分离，云内形成了一个巨大的电场。这种电场是指在云层内的不同区域之间存在显著的电压差异。随着云内的电荷不断累积，云中不同部分之间的电位差不断增加。电场感应：地球表面是一个巨大的导体，当云层底部聚集了大量负电荷时，地表就会感应出正电荷，从而形成一个强大的电场。云内的电场强度：当积累的电荷达到足够强的电场时，通常在云底和地面（或云层之间）之间，云底的负电荷和地面上的正电荷会产生一个巨大的电压差。通常，这个电压差可以达到数亿伏特的级别。当这个电压差足够大时，大气中的空气（通常是绝缘体）会发生“击穿”，即空气的绝缘性被破坏，导致电流流动，形成导电通道。这种“击穿”首先产生在云内部，然后在地面和云底部之间形成，闪电的类型多种多样，除了云对地闪电外，还有云间闪电、云内闪电等。阶梯领跑者（或者叫先导闪电）：一串微小的放电，像阶梯一样从云底向地面延伸，称为“阶梯领跑者”。回击（回返闪电）：当“阶梯领跑者”接近地面时，地面上的正电荷迅速向上反击，连接到云中的负电荷，形成闪电。闪电通道中的高温高压气体迅速膨胀，产生冲击波，即雷声。▵ ©斯洛文尼亚海岸上空的闪电；
电压的生成始于对流云内的颗粒（冰晶、水滴和冰雹）碰撞/摩擦。这些微小的粒子在碰撞过程中会发生电荷转移，从而导致电荷分离。随着随着时间的推移，电荷的分离越来越严重，云内电场强度的增加，最终导致了大气的电击穿和闪电的发生。整个过程受到强烈的对流气流、冰晶、水滴和冰雹的运动以及电荷分布的影响。除了云中电荷的积累，云的厚度、形状、温度、湿度等因素也会影响电场强度。云越大，高度越高，产生的电荷量就越多，闪电发生的可能性就越大。水含量越高，云中的碰撞和摩擦就越频繁，电荷分离就越迅速。大气中的电场强度越高，越容易发生击穿，从而引发闪电。值得注意的是闪电是一种非常复杂的自然现象，其形成过程受到云的微物理过程、云的动力学特征、大气电场强度等多种因素的影响。 随着观测技术的不断进步，闪电的纪录可能会被不断刷新。 · END ·
虽然努力使信息保持严谨和正确，但本订阅号不就以下方面的完整性、准确性、可靠性、适用性或可用性做出任何明示或暗示的陈述或保证出于任何目的使用本订阅号或订阅号上包含的信息、产品、服务或相关图形。因此，您对此类信息的任何依赖均由您自行承担风险。在任何情况下，本订阅号均不对任何损失或损害承担责任，包括但不限于间接或后果性损失或损害，或因使用本号引起或与之相关的数据或利润损失而引起的任何损失或损害。版权声明
本订阅号及其内容，除非获得明确的书面许可，否则您不得分发或商业利用内容。您也不得将其传输或存储在任何其他网站或其他形式的电子检索系统中。措辞和相关常识如有不对，欢迎指正；
