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夜间电离层底部“ghost”现象的机理及背景条件分析

中高层瞬态发光现象,闪电

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

         Ghost现象作为最新发现的中高层瞬态发光现象，其发生背景及产生机制尚不明确。本研究对已记录的7个ghost现象进行了分析，旨在阐明其生成机制及母体雷暴特征。

         通过星场定位，我们估算出ghost现象的高度范围约为70-100 km。并且发现ghost现象持续时间约500 ms，亮度呈先增强后减弱的变化趋势，发展速率为(0.4-2)×10⁴ m/s。

将ghost现象发生前后的雷达组合反射率因子图进行对比，结果表明ghost现象出现在反射率为35-40 dBZ的云区上方，且位于弧形深对流区的后部。Ghost现象通常发生在母体雷暴的消亡阶段，并且位于对流区的附近，这一特征与红色精灵母体雷暴的发展模式相似。

         通过模式模拟，利用同一帧图像中红色精灵与ghost的红蓝比关系，计算得出ghost现象产生的最低约化电场强度约为114 Td。研究表明，强电场在ghost的形成过程中可能发挥关键作用。此外，ghost现象发生前多次出现的强地闪，也可能是其形成所需电场的重要来源。研究还发现，红色精灵的再次出现能显著影响ghost的衰减过程，表现为延长持续时间并增强亮度。通过模拟ghost现象的再次点亮，我们推测红色精灵的再次出现不仅能增强局部电子密度和电场强度，还能调节ghost现象的亮度变化，使其在短时间内再次增强。