@ 2021.06.03 , 23:47

雷击会引发野火,原来野火也会引发闪电

大家都知道闪电可以引发野火。但是,没想到吧,野火也能引发闪电——这一现象几十年来一直困扰着科学家。现在,研究人员已经揭示了一个关键原因:空气污染。更加污浊的空气意味着野火上方有更多的闪电,也意味着更多的雨水。

西雅图华盛顿大学的大气科学家Joel Thornton说,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",他并没有参与这项研究。

有许多可疑因素可引发闪电。科学家们的清单里包括从气流到城市化的一切。这些因素在陆地上方的空气中很难辨识出来,因为粗糙的地形、不断变化的土地规划和不同的热量创造了一系列复杂的变量。

澳大利亚2019-20年的灾难性的火灾,被称为 "黑色夏天" 的大规模丛林大火烧毁了超过18.6万平方公里的土地,大量的烟雾在塔斯曼海上空向东南飘散。大海广阔、平坦、凉爽的表面就像是空白的画布,提供了一个研究火灾的机会。

麻省理工学院(MIT)的气象学家Yakun Liu和同事使用卫星数据和陆基闪电探测系统来跟踪黑夏野火产生的气溶胶——微小的空中颗粒——的运动,并测量地区的闪电活动。Liu说,在火灾期间,大片海洋上空的空气变得异常污染;相当于一次火山爆发。

研究人员本月在《地球物理研究快报》上报告说,在这种海上空气污染中,与前一年同一时期相比,闪电活动增加了270%(从每年每平方公里约12次闪电,或闪电段增加到43次)。

在雷云中,向上漂浮的冰晶与下降的冰雹碰撞,这些碰撞产生了电荷,引起了闪电。Liu和同事在塔斯曼海上空被气溶胶污染的云层中检测到更高浓度的微冰晶。他们认为,大量的气溶胶涌入海面上的天空,为云中的冰晶提供了更多的载荷,使其得以形成。

研究人员还发现,空气污染不仅仅是加强了闪电;野火烟雾使雷阵雨的强度增加了两倍以上。在塔斯曼海上空,闪电风暴的降雨量增加了240%(从每天12.2毫米到41.8毫米)。

麻省理工学院的气象学家和该研究的共同作者Earle Williams说,有两个相互竞争的反馈回路。他解释说,闪电会引发火灾,而火灾会加强闪电,而降雨量的增加则会净化大气,并有助于灭火。

然而,这是一个超越野火的故事。Thornton说,这项研究是人类如何通过我们的城市、交通和工业活动来改变天气的另一个例子。"当你考虑到颗粒的大小和它们对风暴的性质产生的影响的规模时,这是很了不起的成果。"

https://www.sciencemag.org/news/2021/05/air-pollution-helps-wildfires-create-their-own-lightning


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