空氣污染會增加雷暴強度嗎？

根據(jù)美國詹姆斯麥迪遜大學(xué) (JMU) 的一項新研究，空氣污染會使夏季雷暴更加強烈和危險。研究發(fā)現(xiàn)，在不穩(wěn)定的大氣中，污染顆粒通過影響云粒子分布，加劇了云對地雷擊。這表明城市污染加劇了全球范圍內(nèi)的風(fēng)暴。該研究發(fā)表于《大氣研究》（Atmospheric Research）。

研究人員發(fā)現(xiàn)，空氣污染正在增加雷暴的強度。詹姆斯麥迪遜大學(xué)的科學(xué)家們對華盛頓特區(qū)約20萬次雷暴和堪薩斯城地區(qū)超30多萬次雷暴進行了研究。他們從這兩個城市的空氣污染監(jiān)測站獲取數(shù)據(jù)，并將其與美國國家雷電探測網(wǎng)絡(luò)12年來的雷擊數(shù)據(jù)結(jié)合起來。他們發(fā)現(xiàn)，額外的污染增加了云對地雷擊的可能性。

圖源：綠會融媒詹姆斯麥迪遜大學(xué)地理學(xué)教授、該研究的主要作者Mace Bentley教授解釋道:“污染就像云核一樣。它通過上升氣流進入云層。上升氣流和下降氣流將污染顆粒分離，從而分散云層中的電荷，導(dǎo)致更多的閃電產(chǎn)生?！?/p>

研究人員目前正在泰國曼谷研究同樣的現(xiàn)象，曼谷的空氣污染比華盛頓特區(qū)或堪薩斯城更嚴(yán)重，而且屬于炎熱的熱帶氣候。到目前為止，結(jié)果與在美國研究區(qū)發(fā)現(xiàn)的結(jié)果相似，盡管暴風(fēng)雨在曼谷產(chǎn)生更高的雷擊率。

從另一個角度看，雷暴對空氣質(zhì)量有影響嗎？雖然答案是肯定的，但這些影響的性質(zhì)很復(fù)雜，因為雷暴對空氣污染有積極和消極的影響。積極的影響是，強降雨可以充當(dāng)大氣的天然清潔劑。雨水有助于“沖走”大氣中的灰塵、花粉和顆粒物等污染物。這種清潔作用可以暫時改善空氣質(zhì)量。此外，雷暴產(chǎn)生的強風(fēng)和湍流有助于混合空氣，分散局部污染物并降低其在地表附近的濃度。

然而，雷暴也會對空氣質(zhì)量產(chǎn)生負(fù)面影響。例如，雷暴會將地表污染物抬升到高層大氣，進而造成空氣污染，污染物可以在那里被輸送到很遠(yuǎn)的地方，從而可能影響遠(yuǎn)離源頭的空氣質(zhì)量。此外，閃電會在低層大氣中產(chǎn)生臭氧，成為地面有害污染物和煙霧的關(guān)鍵成分，而煙霧會以多種方式嚴(yán)重影響人類健康。

空氣污染使風(fēng)暴更強的觀點一直是科學(xué)家爭論的焦點。2023年4月，美國發(fā)射高精度空氣污染監(jiān)測儀“對流層排放污染監(jiān)測”(TEMPO)至太空，對包括交通高峰時段污染、空氣質(zhì)量預(yù)警、閃電對臭氧的影響、森林火災(zāi)及火山爆發(fā)的污染變化等進行監(jiān)測。

來自美國環(huán)境保護署(EPA)、美國國家航空航天局(NASA)、史密森天體物理天文臺(SAO)和美國國家海洋和大氣管理局(NOAA)的科學(xué)家在該項目上進行了合作。TEMPO的科學(xué)家表示，他們的任務(wù)之一是研究雷暴和空氣污染之間的關(guān)系。

2014年，研究人員曾預(yù)測，到本世紀(jì)末，由于氣候變化，美國每年的雷擊次數(shù)將增加一半。也有一些研究人員認(rèn)為，閃電可能會產(chǎn)生大量高活性分子，分解二氧化碳和甲烷等溫室氣體，從而對大氣有益。TEMPO將研究這種效應(yīng)是否足以抵消閃電所產(chǎn)生的臭氧。

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編譯 | Sara

審核 | YJ
排版 | 綠葉

參考資料略