去年夏天，美国研究人员捕捉到一次罕见的“反向闪电”奇观。据他们介绍，反向闪电与击向地面的强度最大的闪电威力一样大。

　　这些罕见的反向闪电被称为“巨大喷流”(gigantic jet)，以前有人曾看到它们进入距雷雨云端56英里(约合90公里)的大气最高层。不过，研究人员仅数次看到巨大喷流，因此对这种不同寻常的闪电的威力和电活动知之甚少。2008年7月21日，美国杜克大学电气工程师史蒂文·库摩尔(Steven Cummer)领导的一个研究小组受到了幸运女神的眷顾。

　　他们在杜克大学校园内架设了一台自动摄像机，研究从校园周围经过的暴风雨释放的磁活动。库摩尔说：“我的研究小组确实对研究高层大气中独特的闪电现象很感兴趣。”这个研究项目进行到六个月的时候，热带风暴“克里斯托瓦尔”(Cristobal)恰巧从杜克大学上空经过，摄像机幸运地捕捉到这次暴风雨释放的巨大喷流。

　　库摩尔说：“我们之前基本上对巨大喷流的电子属性一无所知，所以风暴过后，我们立即开始分析数据，了解刚才发生的情况。”研究人员发现，反向闪电携带了144库仑的电荷。库摩尔说：“这个巨大喷流射向高层大气的能量同强度最大的闪电的能量一样多，也就是说，反向闪电的威力是普通闪电的100至1000倍。”

　　这一发现令库摩尔研究小组十分震惊，因为这是第一份有关电荷可以从对流层向电离层直接移动的确凿证据。库摩尔说，在此之前，“我们不清楚巨大喷流是否同高层大气发生电接触，向暴风雨放电。暴风雨同高层大气存在电联系，驱使放电过程，这着实令我们倍感惊讶。”(孝文)

　　气象是特定时间和特定地方的大气状况，它与气温、降水和云量等其他因素有关。气象受多种外因影响，有些外因显而易见，有些外因并不明显。例如从洋面吹来的温暖、潮湿的气团有助于降水。阳光加热地面，产生上升气流，有助于夏季形成雷暴雨。

　　山脉和城市也会对气象产生影响。迎风坡之所以会形成降水，是因为风沿山脊上行，导致上升空气温度下降。从而形成雨、雪和多云天气。城市道路、停车场和屋顶经阳光照射升温，会形成“热岛”效应。这种情况不仅导致城市温度升高，而且会影响天气，产生雷暴雨或者改变其他城市的暴雨路线。

　　天气预报

　　天气预报是一门预知未来将要发生什么的艺术。预报天气情况最简单的一种方法是看一看窗外，查看周围是什么类型的云团，它们是如何运动的。熟知当地的天气模式，能更好地预报未来12到24小时的天气情况。专业天气预报员会借助其他很多气象预测工具进行天气预报。气象站和人造卫星分布在全球各地，帮助他们绘制出非常详细的气象图。气象气球和雷达对天气预报也有很大作用。

　　然而对很长时间内的天气情况进行预报非常困难。因为天气预报涉及到数学概念混沌理论，即在天气预报中出现极其微小的错误，在长期预报过程中会慢慢累积成大错。例如，据说一只蝴蝶今天在中国扇动翅膀，两周后会在美国堪萨斯州形成龙卷风。这种所谓的蝴蝶效应显然有些夸张，但它涉及的基本概念非常简单：即使是最微小的因素也可以改变长期天气预报的结果。大部分天气预报员认为，根本无法精确预报超过未来两周时间的天气情况。现在超过5天到7天的天气预报结果都有猜测的成份，经常预报错误。

　　北京时间4月25日 科学家近日在火星南极发现存在以巨大的地下干冰或者冻结的二氧化碳水库，这项发现让科学家不得不重新评估火星的气候历史，他们认为60万年前尘埃风暴或曾席卷火星。科学家一直认为火星大气尘土飞扬常有风暴，类似于20世纪30年代的美国沙尘暴，现在看来情况远比预估计的恶劣。他们猜测60万年前火星大气中富含二氧化碳导致气候环境极端恶劣。 图1暴风雨天气：火星南极发现巨大的地下干冰水库使得科学家不得不重新评估火星的气候历史在火星地轴仍倾斜的历史中，阳光直射南极融化了某些冰冻的二氧化碳。这导致火星大气更厚且引起更多灰尘进入空气，引起恶劣的沙尘暴。而其它时期二氧化碳则作为季节循环的一部分进入地下。更厚的大气意味着火星上可能有更多区域或有液态水的存在。“几十亿年火星并非温和热带性气候。”

　　预估计：利用美国宇航局火星侦察轨道器收集的数据，该地图用不同颜色标出了沉积物的厚度。红色代表600米厚度，黄色是400米暗蓝色则代表不到100米，逐渐减少到零火星现在寒冷贫瘠且不断受到致命的辐射。它的大气层主要有二氧化碳组成，现在比地球珠穆朗玛峰顶部空气还要稀薄很多倍，事实上火星大气还不足地球大气的1%。然而火星表面的沟渠、峡谷和河道也表明火星早期也曾温暖湿润。火星地下的干冰沉积物体积和南美洲最大的湖苏必利尔湖相当，它是利用美国宇航局火星侦察轨道器的地面穿透雷达探测发现的。研究学者估计干冰水库所含的二氧化碳是预估计的30倍，这也许能解释为何大部分火星大气消失了。

　　1935年4月18日，德州斯特拉特福出现了一场沙尘暴。沙尘暴多由大面积干旱引起，在20世纪30年代美国乡村地区常有发生虽然发现的干冰水库量较大，当倘若将所含二氧化碳全部释放也仅仅能使火星大气含量翻倍，本质上仍无法提高火星温度，或者形成水池。“大气仍很稀薄，还未达到能使火星整体温度上升或允许表面液态水存在的密度。”火星大气之谜一直困扰着科学家，美国宇航局计划2013年发射新宇宙飞船探索火星上层大气以及研究气体是如何消失的。（编译/严炎刘星）

　　北京时间4月11日消息，据美国国家地理网站报道，这个月初出现的强太阳风，使大量带电粒子到达地球大气层，在加拿大境内和美国北部地区形成璀璨的北极光，下面是4月2日在这些地区拍摄的其中一些照片，它们显示了极光的壮观和美丽。

　　1.威斯康星州极光

　　威斯康星州的观天爱好者布莱恩·拉尔梅4月2日夜到室外散步时，他发现北极星附近发出微弱的光。他通过手中的照相机捕捉到彭拜恩上空的彩色极光，这比通常出现北极光的位置更靠南。拉尔梅说：“当我看到这些光柱变得越来越亮，然后像它们出现时一样慢慢消退时，我感觉无比兴奋。”

　　除了威斯康星州和明尼苏达州等美国北部州以外，这种4月初的天空光影展非常罕见，这是因为它具备深空极光(deep-sky auroras)的几大特点。这些光展经常非常微弱，利用肉眼很难看到，但是通过长曝光照片可以呈现出来，这就如同天体摄影师需要经过长曝光时间来捕捉非常遥远的“深空”天体的细节一样，例如星系和星云。为了拍摄这张极光图，拉尔梅用的是一台曝光一次需要30秒的数码相机。

　　2.极光帘幕

　　这是4月2日拍摄的一张照片，幽灵般的绿色光幕悬挂在阿拉斯加州冻结的科尤库克河上空。为了第一时间观测到极光，摄影师韦恩·巴尔斯基在费尔班克斯开车行驶了300多英里(483公里)。尽管巴尔斯基利用裸眼仅看到一些非常微弱的绿光，但是他的长曝光照片捕捉到大气深处更加微弱的极光。

　　极光出现2天前，太阳产生很强的太阳风。带电粒子云与地球磁场相遇后，粒子沿磁场线飞向极地，与地球大气产生互动。大气里受到刺激的原子以光的形式释放出更多能量，产生4月2日看到的遍及加拿大和美国北部地区的微弱极光。

　　3.紫色极光

　　4月2日夜拍摄的这张照片显示，加拿大埃德蒙顿北部地区上空悬挂着紫色和粉色带状北极光。太阳释放的带电粒子到达距离地球大约60英里(96.5公里)的大气层时，它们与氮分子相撞在一起，发出紫色光芒。距离地球大约60到120英里(96.5到123公里)的氧原子产生的绿色极光更加常见。摄影师佐尔顿·肯韦尔说，不管是什么颜色，“每个人至少应该亲眼见一次北极光，以便真正感受到它的壮观”。

　　4.满眼绿色

　　在位于北极圈北部的阿拉斯加州科尤库克河附近，璀璨的极光在白雪皑皑的山脉上方翩然起舞，这张长曝光照片是在4月2日拍摄的。摄影师巴尔斯基说：“那天夜里没有月亮，天异常黑，冰封的河流和山脉被极光照亮，满眼都是绿色。”像这种高纬度极光非常常见，春季和秋季每周会发生2到3次。

　　5.幽灵般的光柱

　　在这张4月2日拍摄的经过15秒曝光的照片里可以看到，加拿大艾伯塔省北部地区的上空悬挂着昏暗的光柱。春季和秋季极光在北半球更加常见。关于为什么会发生这种情况，一种理论认为是地球和太阳的磁场经常相互“推搡”造成的。

　　如果太阳的磁场倾斜度恰到好处，在与地球磁场的接触点，它能抵消部分地球磁场，在地球的保护性“力场”上撕出裂缝。这导致更多太阳粒子到达地球大气层，使极光变得更强，不过这种情况可能也会摧毁轨道里的人造卫星和地面的输电网。(孝文)

　　科学网(kexue.com)讯 3月11日消息，近日，一名英国的摄影师最近拍到了天空中的奇异现象:在空中浮着一团彩色的气状云，后面拖着一道长长的尾巴。不少看到这些照片的人，都以为是天空中出现了不明飞行物。

这种特殊的大气现象像不明飞行物

　　据国外媒体报道，这是一种罕见的大气现象：冰彩虹。由于天空出现的半透明薄云里面，有许多飘浮在空中的六角形柱状的冰晶体，偶尔它们会整整齐齐地垂直排列在空中。当太阳光射在这一根根六角形冰柱上，就会发生非常规律的折射现象，样子非常像竖直的彩虹。

　　据科学网(kexue.com)了解，有幸拍到这一奇特想象的的这名摄影师是来自布里斯托尔的加森(Adam Gasson)，当时他正巧在怀特岛(Isle of Wight)的考斯湾(bay of Cowes)北岸拍照，无意中拍到了这些照片。

　　据加森介绍，当时他看到空中漂浮着特别的云彩，看上去就像不明飞行物，这种奇特现象大致持续了20分钟，加森宣称这是他见过的最美景色。

　　(科学网-kexue.com 浪涛)

新发现显示出土卫六的神秘大气层是如何活动的

　　土星最大的卫星土卫六有厚重的烟雾，比地球上的任何烟雾都脏得多。科学家如今在那里有了惊人发现：珍珠白的卷云，与我们在地球天空中看到的云很相似。这些新发现显示出土卫六的神秘大气层是如何活动的。

　　土卫六上令人窒息的烟雾完全覆盖了土卫六表面，使它看起来像一个肮脏的橙色球体。地球上的望远镜和目前正在绕土星轨道飞行的美国航天局“卡西尼”号飞船都在这些烟雾中观测到由甲烷和乙烷构成的蓬松云朵。

　　美国航天局“旅行者”1号探测器1980年掠过土卫六时曾发现细微迹象，表明土卫六的平流层可能存在冰云。新研究报告的作者之一、戈达德航天中心的罗伯特·塞缪尔森说，这种“冰由某种奇异的有机化合物构成”。

　　如今，科学家用“卡西尼”号飞船上的合成红外分光计证实土卫六上存在由奇异的冰构成的稀薄的缕状云。

　　研究报告的第一作者、戈达德航天中心的卡丽·安德森说：“它们很薄，很容易被忽略。”

　　安德森和同事塞缪尔森通过一系列观测在土卫六北极附近发现这些云朵。

　　2009年7月19日木星受到小天体撞击。这是位于夏威夷莫纳克亚山顶的美国宇航局红外望远镜拍摄的撞击碎屑照片，可以看到它在木星大气中的扩散状况（图中左下方的亮斑）。左栏的照片拍摄于2009年7月20日，右栏的照片拍摄于2009年8月16日

　　北京时间2月20日消息，据美国太空网报道，在2009年时曾有一颗小天体撞击木星，造成木星表面出现黑斑。现在，一项最新研究显示这颗撞击体应当是一颗小行星，而非原先认为的彗星，其大小和泰坦尼克号相当。

　　天文学家们认为木星已经在漫长的历史中清空了其引力范围内的各种“太阳系碎屑”。他们因此认为在2009年7月19日撞击木星的天体应当是一颗路过的彗星。不过，2010年对撞击点和撞击后产生的碎屑云团进行的后续研究却将证据指向了小行星。两份最新公布的研究结果均认为，此次撞击的肇事者是一颗小行星，而非彗星。

　　在1月26日发布的一份申明中，保罗·柯达斯(Paul Chodas)说：“我们并未料到此次事件的肇事者会是一颗小行星，不过现在我们知道，撞击木星的有各种天体，”他是研究者之一，来自美国宇航局喷气推进实验室(JPL)。

　　对撞击点的研究

　　首先发现此次木星撞击事件的是澳大利亚的天文爱好者安东尼·威斯利(Anthony Wesley)。 之后大量地基和空间望远镜紧接着进行了后续观测。

　　柯达斯和其他研究者在《伊卡鲁斯》杂志上发表了两篇论文。阐述了他们在撞击发生后一周内，使用数台不同的红外望远镜进行的观测，并观察这一撞击产生“疤痕”的演变过程。

　　研究结果显示，此次撞击使木星低层平流层温度上升了3~4摄氏度。研究人员解释说，这可能听上去并非一个很大的数字，但是考虑到这一区域的巨大面积，这意味着巨大的能量。

　　当小行星冲入木星大气时，它在其中穿出了一条高热的气体和碎屑通道。然后，在大气深处某一点上，它爆炸了，释放出相当于50亿吨TNT当量的能量，这相当于二战期间美军投掷在日本长崎的原子弹当量的25万倍。

　　这一剧烈的爆炸将大量气体和碎屑沿着通道再次抛射回木星大气上层，进入太空。随后，在木星引力作用下，这些物质缓慢下落，进入木星大气，将其加热，并产生大量悬浮颗粒物。

　　研究人员调动红外望远镜，使其指向撞击点，研究这些碎屑物的化学成分。他们发现了碳氢化合物的信号，除此之外还有硅和硅酸盐，却没有找到一氧化碳的痕迹。研究人员认为这一化学组分强烈证明撞击体必定是一颗小行星，而非彗星。

　　研究人员假定撞击体拥有石质小行星的典型密度：2.5克/立方厘米，这样计算出的撞击体直径大约是660~1650英尺(约合200~500米)。美国宇航局的官员表示，这样的尺寸使它的大小非常接近因撞击冰山而沉没的泰坦尼克号海轮。相比之下，泰坦尼克号邮轮的长度为882英尺(268.8米)，最宽处92英尺(28米)，高度175英尺(53.34米)。

　　并非总是彗星

　　在这之前，撞击木星的事件是发生于1994年的苏梅克-列维9号彗星。除此之外，在2010年的6月至8月间，业余爱好者们也报告过在木星上发现火球的情况，这可能也是一次撞击事件。

　　用哈勃空间望远镜进行的研究显示，此次2009年发生的撞击产生的碎屑相比1994年的撞击事件更重，或密度更高。这同样支持了两次撞击是由不同性质天体导致的说法。

　　不过，这样一个结果还是让人感到意外。在2009年的撞击事件发生之前，天文学家们一般认为有可能撞击木星的仅有彗星，因为这种天体拥有不稳定的轨道，容易受到大型天体的引力摄动偏离轨道，从而走上和木星撞击的不归路。

　　而一般也认为木星应当已经清空了其引力范围内的大多数其他天体，其中就包括小行星。不过有模型研究显示有一颗小行星的轨道不稳定，在未来某一时刻有可能会和木星相撞。这也证明了小行星撞击木星的事件并非不可能发生。

　　来自JPL的论文合作者格林·奥顿(Glenn Orton)说：“这一撞击事件本身，以及它所显示出的撞击体是小行星而非彗星这样一个事实显示，外太阳系是一个极度复杂、狂暴而不断运动中的区域。那里有着无数的惊喜正等待着我们去发现。外太阳系还有太多的谜需要去解开。”(晨风)