提及閃電，想到的總是它那“石火光中閃電飛”的速度和“列缺霹靂，丘巒崩摧”的力量，它是天空的驕傲和尊嚴，那驚天動地的吶喊總能把烏云劈得粉碎。九夏銷來閃電光，夏季的閃電，常是多而長的，人們一邊驚嘆閃電的力量，一邊不免提出疑問，尋求科學的解釋：閃電，究竟是什么顏色的？

閃電霞光的“物理性”

我們知道“顏色”是人眼對不同波長光的感覺。復色光經過（如棱鏡、光柵）分光后，按波長（或頻率）的大小依次排列的圖案。例如，太陽光經過三棱鏡或水滴的折射，會分成紅、橙、黃、綠、藍、靛、紫7種按次序連續分布的彩色光譜。7種顏色光波的波長不同，紅色到紫色，相應于波長由390～770納米的區域，是為人眼所能感覺的可見部分。紅光波長，紫光波短，紅端之外為波長更長的紅外光，紫端之外則為波長更短的紫外光，都不能為肉眼所覺察，但能用儀器記錄。可見光譜沒有精確的范圍，一般人的眼睛可以感知的電磁波的波長在400～760納米之間，紅色范圍約為625～740納米，橙色為約590～625納米，黃色約為565～570納米，綠色約為 500～565納米，藍、靛色約為440～485納米，紫色約為380～440納米。

閃電放電過程具有非常大的瞬間峰值能量，回擊電流峰值高達幾千安培，大電流可以將閃電放電通道瞬間加熱到數萬度的峰值溫度，大氣中的各種分子、原子被瞬間分解電離，使得閃電通道產生大量的光輻射，波長范圍覆蓋X射線、紫外、可見光、紅外等區域。由于閃電輻射光譜包含整個可見光波段。因此，我們看到閃電的顏色可以是紅色、藍色、紫色等各種顏色。

閃電的顏色主要與閃電的能量及主要成份有關。能量較高的閃電可以激發相對較多的短波段光譜，使得閃電呈現紫色、藍色。

一次能量較強的閃電。左圖為閃電通道及原始光譜，右圖為某一高度處光譜，光譜中氮離子波長為404.1納米、407.5納米等譜線最強

如果閃電能量較低，則激發較多的近紅外波段光譜，整個閃電呈現紅色。

一次能量較低的閃電，左圖為閃電通道及原始光譜，右圖為某一高度處光譜，氮原子波長為648.43納米、氫原子波長為656.3納米的譜線較強

閃電雖然看上去時間很短，但實際上閃電也有一個上升衰減過程，初始階段閃電能量高，顏色可能是紫色、藍色，進入衰減階段則是紅色，而且紅色持續時間要長。例如氧原子波長為777.4 納米的譜線因為持續時間長、亮度強，成為衛星雷電光學探測的首選譜線。下圖給出隨時間的增加（時間分辨率20微秒），閃電的光譜在短波段衰減，長波段氮原子波長為648.429納米、氫原子波長為656.3納米等譜線增強，閃電的顏色由紫色變為紅色。

一次遠距離拍攝的閃電

閃電活動具有較強的地域性，不同地區閃電的平均能量有差別，激發的閃電波段有差別，因此相同地區的閃電存在某一代表色。例如高原地區大部分閃電能量低于沿海地區，因此如果在相同條件下拍攝閃電（相同相機設置、相同距離等），高原地區拍攝到的偏紅色閃電會多于沿海地區。

閃電在遠距離傳輸中大氣對光的吸收、散射等都會改變譜線的相對強弱，如果傳輸距離很遠，可能拍攝到近紅色閃電。對于菏澤觀測到的閃電，因為閃電都是發生在云內，被云內粒子散射之后，長波的紅光更容易透出云外，所以看著像紅色閃電。

“紅色精靈”是一種伴隨著雷雨所產生的高空大氣放電現象，通常發生在雷雨云云層頂離地面約30～90千米的高空。紅色精靈的光譜（D.L.Hampton《Optical spectral characteristics of sprites》）主要由氮氣分子產生，可見段波長主要位于紅色范圍內。

   “藍色噴流”是一種局限在低于40公里大氣層中的一種放電現象，我們可以推斷在它的輻射中440～485納米的藍色波段占有較大比重。

“紅色精靈”、“藍色噴流”（《lightning physics and effects》Vladimir A.Rakov）

“圣艾爾摩之火”是古代海員觀察到的一種自然現象，經常發生于雷雨中，在如船只桅桿頂端之類的尖狀物上，產生如火焰般的藍白色閃光。“圣艾爾摩之火”的光譜（E.M. Wescott,D 《The optical spectrum of aircraft St. Elmo's fire》），主要輻射波段在440～485納米的藍色波段。

自主多樣的“選擇性”

閃電的顏色也可以選擇。如果喜歡某一種顏色的閃電，可以選擇顏色濾光片，它可以精確選擇欲通過的小范圍波段光波，而吸收掉其他不希望通過的波段。用紅外截止濾波片將閃電的可見波段濾掉，則只能拍攝到紅色閃電。

紅外截止濾波片拍攝的紅色閃電

閃電，是大自然的杰作。不同能量、大氣成分以及光在遠距離傳輸中的吸收等都可能會改變譜線的相對強弱，所以顏色還真不好說，只能具體情況具體分析。