美國的研究人員最近編制了有史以來最大的高頻無線電信號數據集，這些信號來自閃電，旨在探究閃電在雲中高度如何影響其能量的輻射。這項研究由新墨西哥州洛斯阿拉莫斯國家實驗室的科學家們進行，結果顯示，閃電中兩個非常高頻的無線電脈衝之間的強度差異，與閃電在雲中的高度密切相關。研究團隊運用機器學習和衛星技術，為一項關於閃電能量輻射的長期問題提供了新見解，閃電被認為是自然界中最強大的力量之一。
根據該實驗室的說明，研究結果為理解閃電的產生過程提供了寶貴的見解，特別是針對一種強大的雲內閃電。為了進行這項研究，研究團隊收集了最大的跨電離層脈衝對（TIPPs）數據集，這些脈衝被認為是由閃電產生的地球上最強大的自然無線電信號。該團隊開發的無線電頻率傳感器觀察到超過 76,000 個 TIPPs，並將其與從地面探測到的閃電信號進行匹配，這些信號來自位於靜止軌道的衛星。這種衛星在赤道上方約 22,236 英里處的圓形軌道，與地球自轉同步，能夠長時間觀察同一位置。
據實驗室解釋，估計 95% 的無線電頻率傳感器檢測到的閃電事件是 TIPPs，其餘則為雲到地面的閃電放電。洛斯阿拉莫斯國家實驗室的研究科學家 Erin Lay 博士表示，科學家們早已知道 TIPP 的第一個脈衝是由閃電信號穿過電離層並直接到達衛星所引起的。第二個脈衝則是當信號在到達衛星之前反射自地球表面時發生的。Lay 強調，有時候這第二個脈衝的強度會超過第一個，但科學界尚不清楚原因。
研究指出，這種強度差異源於閃電在雲中的高度以及其相對於衛星的仰角。研究人員進一步強調，實驗提供了更多證據，證明 TIPPs 是緊湊的雲內放電的太空基簽名。這類放電是一種特別快速且持續時間短的雲內閃電形式。Lay 在新聞稿中補充道，我們的測量數據可能使雲的對流區域高度的測量更加準確，這有助於驗證他們的數據。她強調，TIPPs 高度的突然跳升可能表明風暴對流的快速變化，幫助研究人員更好地解讀雲的動態。
研究團隊現在希望這個包含 76,000 個 TIPPs 的新數據庫能為全球閃電映射器（GLM）數據提供更大的具體性。這可能會幫助精細化基於衛星的觀測，增強對風暴行為的理解。Lay 表示，美國國家海洋和大氣管理局（NOAA）的 GOES-R 衛星以及共同配備的先進基準成像儀所搭載的 GLM 儀器，為研究人員提供了雲高度的估算。這項研究的論文《跨電離層脈衝對的統計分析及其特徵推斷》已發表於《地球物理研究期刊》。
