“連接過(guò)程”是云對(duì)地閃電的下行先導(dǎo)放電靠近地面時(shí)，誘發(fā)地面一個(gè)或多個(gè)物體產(chǎn)生上行先導(dǎo)放電，二者最終發(fā)生連接從而導(dǎo)致大電流回?fù)舻闹匾^(guò)程。其發(fā)生對(duì)于確定地面雷擊目標(biāo)物具有決定性作用，在雷電防護(hù)領(lǐng)域受到長(zhǎng)期關(guān)注。然而，在雷電連接過(guò)程中，正、負(fù)先導(dǎo)之間發(fā)生擊穿導(dǎo)通的“最后一跳”（Final Jump, or, Breakthrough Phase），持續(xù)時(shí)間僅微秒量級(jí)，探測(cè)相當(dāng)困難，一直是雷電物理研究的瓶頸。

中國(guó)科學(xué)院大氣物理研究所研究員郄秀書團(tuán)隊(duì)利用高聳鐵塔易遭受雷擊的特點(diǎn)，圍繞325米氣象塔設(shè)計(jì)了周密的光、電、磁多手段同步綜合觀測(cè)方案，既著眼于高塔雷電的發(fā)生環(huán)境、整體物理過(guò)程特征等宏觀機(jī)理，又關(guān)注閃電先導(dǎo)傳輸、連接等過(guò)程的詳細(xì)演變和微觀物理機(jī)制。經(jīng)過(guò)多年研究，首次獲得了自然雷電連接過(guò)程最后一跳的連續(xù)幀光學(xué)探測(cè)資料。

大氣所副研究員蔣如斌和博士后Srivastava Abhay等開展深入研究，獲得相互靠近的正、負(fù)先導(dǎo)頭部之間的公共流光區(qū)（common streamer zone）特征，并發(fā)現(xiàn)公共流光區(qū)建立后，正、負(fù)先導(dǎo)的熱電離通道均繼續(xù)向前進(jìn)行了延伸。公共流光區(qū)從弱發(fā)光、低電離狀態(tài)演變?yōu)閺?qiáng)發(fā)光、熱電離狀態(tài)的過(guò)程，實(shí)際上是主導(dǎo)流光路徑的優(yōu)勢(shì)增長(zhǎng)過(guò)程，這一路徑在正、負(fù)先導(dǎo)的流光發(fā)生接觸時(shí)即已基本確定。研究還在公共流光區(qū)內(nèi)發(fā)現(xiàn)了空間先導(dǎo)發(fā)光段，為解釋以往觀測(cè)到的異常連接行為（如負(fù)先導(dǎo)頭部連接至正先導(dǎo)頭部后方的通道）提供了新的有利證據(jù)。

基于325米氣象塔閃電連接過(guò)程觀測(cè)，首次獲得自然閃電“最后一跳”的連續(xù)幀光學(xué)圖像（b、c）。圖像拍攝速率38萬(wàn)幅/秒，時(shí)間分辨率2.63微秒，圖中藍(lán)色三角表示氣象塔所在位置

閃電最后一跳的演化機(jī)制：（a）根據(jù)傳統(tǒng)認(rèn)識(shí)推測(cè)的物理情景，（b）、（c）新觀測(cè)結(jié)果指示的物理情景

相關(guān)研究成果發(fā)表在Geophysical Research Letters上，論文接收版在線上刊出后，作為PRESS RELEASES新聞在AGU NEWsroom主頁(yè)推介，并被列入Geophysical Research Letters期刊主頁(yè)Highlight板塊。此外，美國(guó)《科學(xué)新聞》雜志（Science News）、《邁阿密先驅(qū)報(bào)》等也對(duì)該成果跟進(jìn)報(bào)道。

研究工作得到國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃、中科院前沿科學(xué)重點(diǎn)研究計(jì)劃、國(guó)家自然科學(xué)基金重點(diǎn)項(xiàng)目等的資助。

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