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极目卫星对雷暴高能辐射现象的观测与研究进展

地球伽马闪,地球电子束,怀柔一号极目卫星

主题1 天气、气候、全球变化、行星大气 > 专题1.30 低层大气与临近空间耦合

雷暴中存在多种不同时间尺度和类型的高能辐射现象，如毫秒时标的地球伽马闪（Terrestrial Gamma-ray Flash, TGF）和地球电子束（Terrestrial Electron Beam, TEB）。TGF是目前已知的地球上自然产生的最强的辐射，表现为毫秒-亚毫秒尺度的伽马射线爆发；TEB是TGF产生的高能电子在地磁场引导下传播形成的伴生现象。这些高能辐射反映了雷暴和闪电中极端电场对粒子的加速过程，是研究大气电学和近地辐射环境的重要窗口。近年来，随着空间探测技术的发展，卫星观测逐渐发现一系列不同于传统分类的新型雷暴高能辐射现象，例如类地球电子束（TEB-like），其时间结构、能谱特征及与闪电活动的关联关系均表现出明显差异，表明雷暴内部的高能粒子产生机制可能更加复杂。我国极目卫星（GECAM）具备高时间分辨率（约100 ns）、宽能段覆盖（约15 keV-5 MeV）等优势，为系统研究雷暴高能辐射提供了新的观测平台。基于GECAM在轨数据，本报告将介绍其对TGF、TEB及TEB-like等现象的观测成果与研究进展。