A zivatarfelhők fölött nagy magasságban megjelenő felvillanások egyik típusa a „vörös lidérc”, amit a nemzetközi szakirodalomban „red sprite” néven tartanak számon. A sprite-ok az angolszász mitológia szárnyas tündérei, akik például az őszi levelek elszíneződéséért is felelősek. Zivatarfelhők fölötti névrokonaik mindössze annyiban hasonlítanak hozzájuk, hogy nehéz őket megfigyelni, valamint fölfedezésük legalább annyi kérdést vetett föl, illetve olyan élénk tudományos érdeklődés irányult feléjük, mintha valóban tündért fogtak volna. Nevüket mégis e hasonlóságok alapján kapták.

Egy Új-Mexikóban (USA) fotózott vörös lidérc (forrás)

A vörös lidércek légköri elektromos kisülési jelenségek, amelyek a meteorológiai értelemben vett felső-légkörben, azaz a zivatarfelhők teteje és az (éjszakai) ionoszféra alsó határrétege közötti térrészben alakulnak ki. Ez közepes szélességeken 15–100 km-es magasságtartománynak felel meg. A felső-légköri kisüléshez szükséges elektromos tér az intenzív troposzféra villámkisüléseket követen jöhet létre az elektromosan aktív zivatargócok fölött.

A vörös lidércek a viharfelhők felett 40-50 km-es magasságban keletkeznek és kiterjedésük felfelé elérheti az 50 km-t, horizontális kiterjedésük szintén elérheti a 40-60 km-t. A kisülés alakja néha oszlopszerű, de előfordulnak fa vagy medúza alakú formák is.

Repülőgépről készült fénykép (első színes kép) egy lidércről (forrás)

A jelenség szabad szemmel szinte megfigyelhetetlen, mivel a felvillanás általában csak néhány ezredmásodpercig tart, amit az emberi szem nem képes érzékelni. A másik nehézség a megfigyelésnél az, hogy rá kell látni a viharfelhők tetejére és a teteje fölé, ami általában több száz kilométeres távolságot jelent a megfigyelő számára.

Kialakulásuk

Nagyobb villámkisülések után a zivatarfelhő fölött és az ionoszféra alatt rövid ideig elektromos tér alakulhat ki, amelynek az erőssége a magasban található kisebb légsűrűség mellett lokálisan meghaladhatja a légköri kisülés létrejöttéhez szükséges kritikus értéket. Ekkor jöhet létre vörös lidérc. A jelenség a „vörös” jelzőt a szabad elektronokkal való ütközések közben gerjesztett semleges nitrogénmolekulák relaxációjából eredő vörös sugárzás miatt kapta.

Hasonló színű ködfénykisülés laboratóriumi körülmények között is előállítható egy légritkított, alacsony nyomású üvegcsőben, melyre több ezer voltos feszültséget kapcsolunk.

Hasonló jelenségek

A felső-légköri kisülések különböző típusai (forrás)

Kék nyalábok (Blue Jets)

A kék nyalábok abban különböznek a vörös lidérctől, hogy közvetlenül a viharfelhő tetejéről indulnak ki és gyakran keskeny tölcsért formáznak, 20-40 km magasságban. Többnyire fényesebbek, mint a vörös lidércek és kék színűek.

Gyűrűlidérc (Elf) 

Az Elves az “Emissions of Light and Very Low Frequency Perturbations from Electromagnetic Pulse Sources”-ből képzett betűszó, amelynek jelentése: „elektromágneses impulzus-forrásból keletkező fény és alacsony frekvenciájú perturbáció”. Magyarul gyűrűlidércnek nevezhetjük az alakja, valamint a vörös lidércekhez hasonló színe miatt. Korábban a „tündérkék” elnevezés is használatos volt, ami az elves szó szerinti fordítása. A gyűrűlidércek általában közel 400 km átmérőjű elmosódott, lapos formájú légköri fényjelenségek, tipikusan <1 ms időtartamig tartanak, kb. 100 km-es magasságban fordulnak elő. A színe nem egyértelmű, általában vöröses színárnyalattal jellemzik.