令人惊讶的分析显示,闪电具有强大的空气净化能力
(约翰·芬尼摄影/时刻/盖蒂图片社)
闪电根据对 2012 年一架追逐风暴的飞机收集的历史测量数据的新分析,它可能是比之前想象的更重要的大气净化剂? 最初被认为不准确的数据。
虽然某些空气净化特性螺栓是已经很好理解了? 特别是一氧化氮的产生氢氧化物可以排出天空中的各种温室气体? 根据新的研究,这里还发生了很多事情。
看来闪电和它们周围较弱的、看不见的电荷都可以产生捕获污染物的氧化剂羟(哦)和氢过氧化氢(H2O2),还可以去除大气中的甲烷和一氧化碳等气体。
“最初,我们观察了这些巨大的 OH 和 H2O2在云中发现信号并询问,我们的仪器出了什么问题?”气象学家威廉·布鲁恩说,来自宾夕法尼亚州立大学。
“我们假设仪器中有噪音,所以我们从数据集中删除了巨大的信号,并将它们搁置以供以后研究。”
这些 2012 年的读数是从一架飞越科罗拉多州和俄克拉荷马州的 NASA 飞机上获取的,用于测量风暴云的砧部(或顶部)。 最近的分析加上同时在地面收集的数据表明,闪电确实产生了这些高含量的氧化剂。
铁砧云的经典形状。 (侯赛因·凯菲尔/CC BY-SA 3.0)
一系列实验室模拟支持了这样的观点:可见的闪电和空气中不可见的电荷都可以产生大量的羟基和氢过氧自由基。 然而,他们在空气中几乎没有检测到额外的一氧化氮,并且由你在天空中实际看到的闪电类型产生,并且这些分子的实验室结果也不确定。
值得注意的是,大多数闪电从未击中地面,但仍然在云层中引发大量化学反应。
目前,大气模型中不包括闪电产生的羟基和氢过氧化氢? 一个可能很重要的遗漏。
“纵观历史,人们只对闪电感兴趣,因为它们可以在地面上做些什么,”布鲁恩说。 “现在,人们对雷暴中导致闪电的较弱放电越来越感兴趣。”
研究人员承认,数据中存在很多不确定性? 主要是因为他们的数据是在有限的时间内来自世界一小部分地区的? 但他们估计,全球大气氧化的 2% 至 16% 可能是由雷暴引起的。
作为星球变暖,雷暴和雷击很可能会变得更加普遍,这反过来会影响空气中温室气体的平衡吗? 也许比科学家迄今为止所想象的要多得多。
现在我们对正在发生的事情有了更多的了解,研究的下一阶段将是在俄克拉荷马州和科罗拉多州以外的地方测量这些影响? 听起来可能还有更多东西有待发现。
“大多数雷暴发生在热带地区,”布鲁恩说。 “高原风暴的整体结构与热带地区的风暴不同。显然,我们需要更多的飞机测量来减少这种不确定性。”
该研究发表于科学和地球物理研究杂志:大气。