什么时候在上面闪烁,地面上的植物可能会以实物做出反应。
长期以来,科学家已经意识到,当植物被困在高高的雷暴产生的电场下时,植物和树木可以从叶子的尖端中散发出较小的可见电气排放。这些被称为冠状的排放有时可见为淡淡的蓝色火花,在带电的物体周围发光。
现在,新的研究表明,这些基于植物的火花可能正在改变周围环境空气质量以以前从未认识的方式。但是,这些小动物在大气中的影响是正还是负面的。
在研究中,8月9日在地球物理研究杂志:气氛,研究人员在实验室中重新创建了雷暴的电场,并在一系列条件下分析了八种植物物种散发的冠状。
结果表明,所有冠状动脉都产生了高丰富的自由基 - 包含非配对电子与其他化合物具有高度反应性的化学物质 - 可以显着改变周围的空气质量。
“虽然对这些排放的广泛性知之甚少,但我们估计,在雷暴下在树木上产生的冠冕可能会对周围的空气产生重大影响。”詹娜·詹金斯(Jena Jenkins),宾夕法尼亚州立大学的大气科学家陈述。
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植物冠状的两个自由基是羟基(OH)和水氧基(HO2),这两种都是中性的,并且已知可以从许多不同的化合物中氧化或窃取电子,从而将它们转化为其他分子。
研究人员对羟基自由基的浓度特别感兴趣,因为它们对空气质量的影响更大。
“羟基自由基有助于许多大气污染物的总大气氧化,”研究威廉·布鲁恩(William Brune)宾夕法尼亚州立大学的气象学家在声明中说。
例如,如果羟基自由基与温室气体,例如甲烷,然后可以从大气中去除破坏性分子并帮助作战气候变化布鲁恩说。
但是,如果相同的自由基与氧气反应,它可能会产生臭氧尽管在高层气氛中起着重要作用,但对人类有毒。他补充说,自由基还可以产生损害空气质量的气溶胶颗粒。
这不是研究人员第一次展示雷暴与羟基自由基之间的联系。
2021年,由布鲁恩(Brune)领导的一个研究团队发现,闪电是大气中羟基自由基的主要祖先。在他们的论文中发表在期刊上科学,该团队认为雷暴可能直接负责大气中多达六分之六的羟基自由基。
9月,由布鲁恩(Brune)领导的另一支球队发布了一项后续研究,该研究发表在《杂志》上地球,大气和行星科学s,这表明由金属物体(例如电话杆和变速箱塔)产生的冠状动脉产生的产生的羟基自由基水平比植物冠状动脉高。
然而,植物和人造冠冕产生的自由基水平均显着少于直接从闪电产生的自由基。
詹金斯说:“即使[植物]电晕产生的电荷比以前看过的火花和闪电弱弱,但我们仍然看到了极端的这种羟基自由基。”
她补充说,考虑到易于闪电区域中存在的大量树木,植物生产的冠冕可能代表了主要研究的自由基来源,对空气质量产生了高度不可预测的影响。
詹金斯说:“在最有可能发生雷暴的地区,大约有两亿棵树木,在任何给定时间都有1,800次雷暴。”
结果,研究人员希望继续更详细地研究这些冠冕,以充分了解它们对局部空气质量和更广泛的全球规模的影响。
詹金斯说:“羟基是大气中最重要的清洁剂。” “因此,更好地考虑了这些东西的位置可以使我们对气氛中发生的事情有更完整的了解。”
其他研究表明,由于人类引起的影响,雷暴可能会变得更加频繁和强大她补充说,因此了解雷暴对空气质量的影响至关重要。
在实验中,团队做出了另一个发现,可以帮助加速这一研究领域:绿叶排放散发出尖锐的尖峰紫外线辐射。
这可以使团队可以间接研究冠状动脉在该领域发生的地方,并衡量其对附近空气质量的影响。
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