如果在雷暴雨期間天空變成綠色,請帶上你的寵物和其他親人前往地下室,龍捲風就要來了。在美國中部大部分地區以及世界其他易發生龍捲風的地區(如澳大利亞),當面對威脅性的天空時,普遍的看法是這樣的(儘管有些人發誓綠色意味著冰雹)。然而,從科學上講,幾乎沒有證據支援龍捲風或冰雹的說法,儘管有一些證據表明存在綠色雷暴。
在過去的15年裡,一小群科學家頂著惡劣天氣,將綠色雷暴作為一個個人專案進行研究,並在氣象期刊上發表了一些文章。所有文章都指出嚴重雷暴天氣中存在綠色天空,但無法直接證明與龍捲風或冰雹有關聯。
“綠色天空與惡劣天氣有關,”賓夕法尼亞州立大學的物理學家和偶爾的綠色雷暴專家克雷格·博倫說。“在龍捲風常見的地區,人們認為龍捲風是綠色風暴的原因。或者你會聽到,通常是非常肯定地,冰雹導致了綠色。這兩種解釋都很容易被觀察結果駁斥。”
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研究人員面臨的第一個問題是:綠色天空是真實存在的,還是僅僅是光線從地面反射回天空造成的 оптический обман,正如一些綠色天空反對者所認為的那樣?弗蘭克·加拉格爾,現在是美國陸軍在猶他州達格威試驗場的氣象學家,在他的俄克拉荷馬大學的論文中解決了這個問題。他加入了一個名為 VORTEX 的龍捲風追逐研究團隊,並使用分光光度計記錄了來自德克薩斯州和俄克拉荷馬州風暴的光波長,分光光度計是一種大約舊攝像機大小的工具,可以測量光的顏色和強度。
加拉格爾發現,在幾次嚴重的雷暴中,光的主波長是綠色的,而且這種顏色與風暴下的地形無關。正如加拉格爾在俄克拉荷馬大學的導師、氣象學教授威廉·比斯利所說,“[他]測量了綠色麥田和新犁過的紅棕色俄克拉荷馬泥土上空的綠色光波長。”
雷暴雨期間威脅性的綠色天空也被證明與隨之而來的惡劣天氣的型別完全無關。加拉格爾測量了主導光波長為綠色的冰雹,以及主導光波長為雷暴典型的灰藍色的冰雹。產生龍捲風的風暴也被證明與任何特定的天空顏色無關,除了黑暗。
研究人員對某些雷暴中天空呈現綠色的確切機制仍未達成一致意見,但大多數人認為這與空氣中的液態水含量有關。水分粒子非常小,以至於它們可以彎曲光線並改變其對觀察者的外觀。這些水滴吸收紅光,使散射光呈現藍色。如果這種藍色散射光以紅色光線濃重的環境(例如日落時)和深灰色雷暴云為背景,則最終效果可能會使天空看起來呈淡淡的綠色。事實上,比斯利說,綠色雷暴最常在下午晚些時候和晚上報告。
在《應用氣象學雜誌》上發表的一篇論文中,加拉格爾還提出,綠色雷暴的發生頻率可能比想象的要高。由於雷暴雨期間天色非常昏暗,光線的純度可能太差,觀察者在大多數情況下看不到顏色。
關於綠色雷暴的其他研究有限且資金不足。正如賓夕法尼亞州立大學的博倫所說,這“並非確切地說是研究的熱門話題。事實上,對它們感到好奇可能會危害一個人的職業生涯。” 例如,他從國家科學基金會獲得的小額撥款,用於加拉格爾使用的行動式分光光度計,遭到了時任眾議院議長紐特·金裡奇辦公室和時任加利福尼亞州共和黨眾議員理查德·龐博的嘲笑,後者在國會記錄中譴責了博倫。(當然,這兩位政治家都不是來自“龍捲風走廊”。)
科羅拉多州博爾德市嚴重天氣研究中心的約書亞·沃曼同意:“我不會將[綠色天空]稱為龍捲風科學中緊迫的問題之一。” 然而,現有的研究表明,一些人可能會在嚴重雷暴雨期間觀察到的綠色天空,對於那些居住在多蘿西這樣容易發生惡劣天氣的地區的人們來說,確實具有有限的預測能力——還有她的小狗,也是如此。