研究稱空氣污染使野火燃燒期的閃電活動增加
據外媒報導,大多數人都知道閃電可以引發野火。但是野火也能引發閃電–這一現象幾十年來一直困擾著科學家。現在,研究人員已經揭示了這一現象的一個關鍵原因:空氣污染。更加污濁的空氣意味著野火上方有更多的閃電–也意味著更多的雨水。
華盛頓大學的大氣科學家Joel Thornton表示,這一發現“表明我們應該考慮空氣污染對天氣系統的影響,包括對風暴的影響”,他並沒有參與這項研究。
許多因素被認為會導致野火期間的閃電。科學家們認為這包括從氣流到城市化的一切。這些因素在陸地上方的空氣中很難分辨出來,因為多樣的地形、不斷變化的土地使用和不同的熱量創造了一系列複雜的變量,很難分辨出來。
在澳大利亞2019-2020年的破壞性火災季節,被稱為“黑色夏天”的大規模火災燒毀了超過18.6萬平方公里的土地,大量的煙霧在塔斯曼海上空向東南飄散。但是大海廣闊、平坦的表面提供了一個在相對空白的畫布上研究火災的機會。
麻省理工學院(MIT)的氣象學家Yakun Liu和他的同事使用衛星數據和陸基閃電探測系統來跟踪“黑色夏天”野火產生的氣溶膠–微小的空中顆粒–的運動,並測量該地區的閃電活動。研究人員表示,在火災期間,大片海洋上空的空氣變得異常污染;可能需要一次火山爆發才能做到這一點。
研究人員本月在《地球物理研究快報》上報告說,在這種海上空氣污染中,與前一年同一時期相比,閃電活動增加了270%(從每年每平方公里約12次閃電增加到43次)。墨西哥國立自治大學的大氣科學家Graciela Raga說:“這比我預期的要高得多。”他沒有參與這項研究。
研究人員在塔斯曼海上空被氣溶膠污染的雲層中檢測到更高濃度的較小冰晶。他們認為,大量的氣溶膠湧入海面上的天空,為雲中的冰晶提供了更多的表面,使其得以形成。研究人員還發現,空氣污染不僅僅是加強了閃電;野火煙霧使雷陣雨的強度增加了兩倍多。在塔斯曼海上空,閃電風暴的降雨量增加了240%(從每天12.2毫米到41.8毫米)。
麻省理工學院的氣象學家和該研究的共同作者Earle Williams表示,有兩個相互競爭的“反饋循環”。他解釋說,閃電會引發火災,而火災會加強閃電,而降雨量的增加則會淨化大氣,並有助於滅火。
Thornton表示,這項工作是人類如何通過我們的城市、交通和工業活動來改變天氣的另一個例子。“當你考慮到顆粒的大小和它們對風暴的性質產生的影響的規模時,這是很了不起的。”