美国国家航空和宇宙航行局：曾几何时在雷雨中

由雷暴引发的高空大气现象，包括地面伽马射线闪光和瞬态发光排放（TLE），包括雷暴顶部的蓝色瞥见，蓝色喷气，巨大喷气，光环和精灵的放电

地球高层大气中的雷暴仍然是一个谜。科学家不能直接用仪器接触他们; 它们对于气球来说太高而对于气象卫星来说太低。即使在冒险者的名单上，通过雷暴飞行或在等待着山顶的露营通常排名很低。

国际空间站上的一项调查已经开始救援。欧洲航天局（ESA）大气 - 空间相互作用监视器（ASIM）是一套光学相机，光度计和安装在欧空局哥伦布模块外的大型X射线和伽马射线探测器。至少两年后，它将观测到上层大气雷雨天气的放电- 平流层和中间层 - 直至电离层，即太空边缘。这个地球观测设施可以研究严重的雷暴及其在地球大气和气候中的作用。

被称为瞬间发光事件的高空大气闪电包括名字源自童话故事的多彩现象：精灵，精灵和巨人。

空间站为这个调查提供了一个理想的观测平台，原因有几个。它的低地球轨道使观测尽可能接近这些高层大气现象。该电台的轨道也提供几乎完整的热带和亚热带地区覆盖，其中大部分难以进入，但也是雷暴最强烈的地方。最后，观测是在大气中吸收的光带中进行的，因此不能用于地面观测。

从空间站看到的雷暴。

精灵是中间层电击穿造成的闪光。蓝色射流是通过平流层向上传播的闪电放电，而精灵则是由电离层底部边缘的电磁脉冲引起的同心环发射。巨人是巨大的放电，造成从雷暴顶部到底部电离层的大气电击穿。地面伽马射线闪光是雷暴顶部产生的闪光现象。有证据表明，失控电子放电引起了这些现象中的一些。

在20世纪20年代，英国科学家CTR威尔逊因云室的工作获得了诺贝尔奖，使得宇宙射线和X射线的电离辐射可见。他预测，放电可能发生在中间层的雷暴之上，而雷暴电场可以将电子加速到相对论能量。仪器不够敏感，直到1993年才提供明确的答案，然而，从美国宇航局康普顿伽马射线观测站观测到雷暴的X射线闪烁。

1990年，第一次观察到一个精灵被记录下来，此后地面和飞机观测发现雷暴以上有大量的放电，低轨道的太空船观测到了X射线和伽马射线辐射。

从空间站看到的蓝色喷气飞机向上飞行30公里以上进入平流层

ASIM代表了对这些超高海拔地区的难以观察的全球性全球调查，以帮助确定他们的物理学以及它们与雷电的关系。调查还研究高空云的形成，并确定哪些特征使雷暴有效干扰高空大气。该研究提高了对雷暴对地球大气影响的认识，并有助于改善大气模式和气象和气候预测。

丹麦技术大学国家空间研究所的主要研究人员Torsten Neubert说：“高空观测使我们能够研究这些事件而不会产生模糊的云层。” “通过ASIM，我们将更好地了解高层大气闪电的复杂过程，虽然这些闪电具有不同的形式，但它们也是普通闪电的元素，这种认识可以改进探测普通闪电的技术。”

调查还有助于澄清雷暴对大气，电离层和辐射带的影响，并将监测地球环境中流星的涌入及其对大气的影响。例如，雷暴云顶部的蓝色射流改变了温室气体的浓度，另一种方式是雷暴会影响平流层。

排放物的类型及其结构有助于科学家更好地了解它们发生的大气结构以及雷电电池的结构。

“我们将更多地了解雷暴云和更多平流层和中间层的细微结构，其中很少有人知道，”Neubert说。根据欧空局宇航员Andreas Mogensen 在2015年从空间站拍摄的视频，科学家们已经更多地了解了什么类型的云创造了这样的活动，并且雷电来自海拔约为10.5英里（17公里）的云层。“这是第一次记录雷云顶部活跃的可靠科学结果，”他补充说。

ASIM观测还提高了对沙尘暴，城市污染物，森林火灾和火山对云的形成和电气化的影响以及眼壁闪电活动与雷暴加剧的关系的理解。这可以帮助我们从此过上更加快乐的生活。