美国夏季带来巨大的雷暴。高耸的雷雨云布满天空，正负电荷在地面和大气之间积聚，能量弥漫在空气中。闪电以巨大的能量冲击来释放这种张力。
研究人员在一份报告中称，现在研究人员发现，在闪电发生前不久会出现伽马射线——高能电磁辐射——的辉光，这项发现可能有助于科学家预测下一次闪电的发生时间和地点。该报告于周二发表在《通讯物理学》杂志上。
东京大学物理学家 Yuuki Wada 是这项新研究的负责人，他在一份新闻稿中说：“人们一直以来都能看到闪电，听到雷声。这就是我们能够体验到这种自然力量的方式。”
“随着电磁学的发现，科学家们学会了用无线电接收器观测闪电。但现在我们可以用伽马射线——电离辐射——来观测闪电。这就像拥有四只眼睛来研究这种现象。”
射线与闪电
Wada 和同事开发了便携式辐射探测器，并在日本中部金泽市周围进行了部署。在去年一月的雷暴期间，两个探测器记录到了伽马射线辉光——来自雷暴云的辐射，持续时间从几秒钟到几分钟不等。当闪电击中时，伽马射线辉光消失了。
当闪电发生时，探测器记录到了一种不同的辐射爆发，称为地面伽马射线闪光 (TGF)，其持续时间仅为一瞬间。尽管已知 TGF 与闪电同时发生，但科学家们此前只在同一时间观测到过一次伽马射线辉光和 TGF。
科学家们怀疑 TGF 形成于雷暴云顶部附近，那里的强电场会产生电子雪崩。当电子与空气分子碰撞时，轻微的偏转以及由此带来的动量变化会导致电子发射伽马射线。TGFs 和闪电究竟如何相关仍未知。但伽马射线似乎也在闪电发生之前就存在。
Wada 说：“我们的监测器同时探测到了 TGF 和闪电。这相当普遍，但有趣的是，我们在同一时间同一区域也看到了伽马射线辉光。此外，当闪电发生时，辉光会突然消失。我们可以确切地说，这些事件是紧密相连的，这是首次观察到这种联系。”
闪电预报
研究人员不确定持续数分钟的伽马射线辉光和瞬时的 TGF 事件是如何关联的。研究结果表明，伽马射线辉光可能有助于引发 TGF。该团队计划部署更多的辐射传感器，以更好地了解这两种高能事件如何相互作用。结合伽马射线辉光发生在闪电之前的发现，额外的伽马射线传感器也将有助于预测闪电将发生的地点。
Wada 说：“我们的发现标志着闪电研究的一个里程碑，我们将很快把辐射传感器的数量从 23 个增加到 40 到 50 个。有了更多的传感器，我们可以大大改进预测模型。现在很难说，但只要有足够多的传感器数据，我们也许就能在闪电发生大约 10 分钟内，在其发生的 2 公里范围内进行预测。”
