大多数人都知道闪电可以引发野火。但野火也能引发闪电——这种现象几十年来一直让科学家感到困惑。现在,研究人员揭示了这一现象的一个关键原因:空气污染。空气越脏,野火上方的闪电就越多,降雨也越多。
这一发现表明,我们应该考虑空气污染对天气系统的影响,包括对风暴的影响。许多因素被认为会导致野火期间的闪电。科学家们将一切都归咎于从气流到城市化的各种因素。这些元素在陆地上方的空气中很难区分,因为粗糙的地形、变化的土地使用和不同的热量创造了一组复杂的变量,很难解析。
澳大利亚2019-20年的毁灭性火灾季节提供了一个研究机会。被称为“黑色夏季”的大火烧焦了超过186,000平方公里的土地,大量烟雾向塔斯曼海东南方向蔓延。但是,广阔、平坦、凉爽的海面提供了一个相对空白的研究画布。
研究人员使用卫星数据和陆基闪电检测系统,追踪了“黑色夏季”野火产生的气溶胶——微小的空中颗粒——的运动,并测量了该地区的闪电活动。在火灾期间,海洋上空的大片空气变得异常污染;刘说,这可能需要火山爆发才能更糟。
研究人员报告称,在海上的空气污染中,闪电活动比前一年同期增加了多达270%。在雷雨云中,上升的冰晶与下降的冰雹碰撞,这些碰撞产生电荷,从而引发闪电。研究人员检测到塔斯曼海上空气溶胶污染的云层中冰晶浓度更高。他们认为,大量气溶胶进入海洋上空的天空,提供了更多的云冰晶形成表面。
研究人员还发现,空气污染不仅增强了闪电;野火烟雾使雷雨的强度增加了三倍多。在塔斯曼海上,闪电风暴中的降雨量增加了240%。
这是一个超越野火的故事,研究表明,人类通过我们的城市、交通和工业活动,可以改变天气。