NASA 衛(wèi)星揪出閃電秘密：既產(chǎn)生污染物，又當(dāng)“空氣清潔工”

8 月 31 日消息，當(dāng)暴風(fēng)雨來襲時(shí)，人們通常會(huì)想到洪水或停電。但每一次閃電其實(shí)還會(huì)釋放氮氧化物，這類氣體也常見于汽車尾氣中。

近日，研究人員首次借助美國國家航空航天局（NASA）的 TEMPO 衛(wèi)星，實(shí)時(shí)捕捉到了閃電對(duì)空氣質(zhì)量的影響。

來自馬里蘭大學(xué)的研究團(tuán)隊(duì)通過衛(wèi)星每 10 分鐘一次的快速監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，對(duì) 2025 年 6 月的雷暴天氣進(jìn)行了追蹤。此次實(shí)驗(yàn)罕見地揭示了閃電既造成空氣污染，同時(shí)又助力凈化空氣的雙重作用。

馬里蘭大學(xué)的肯尼斯・皮克林教授與戴爾・艾倫教授使用了對(duì)流層排放污染監(jiān)測(cè)儀（TEMPO），該儀器常規(guī)監(jiān)測(cè)頻率為每小時(shí)一次。通過切換至高頻監(jiān)測(cè)模式，他們成功捕捉到雷暴在美國東部地區(qū)移動(dòng)時(shí)，與閃電相關(guān)的氣體排放數(shù)據(jù)。

“這類研究首次以如此高的時(shí)間頻率開展，”皮克林表示，“雷暴的演變速度極快，往往在一小時(shí)內(nèi)完成形成、增強(qiáng)到消散的全過程�！�

研究團(tuán)隊(duì)將 TEMPO 的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)與美國國家海洋和大氣管理局（NOAA）地球靜止軌道閃電測(cè)繪儀記錄的閃電次數(shù)數(shù)據(jù)相結(jié)合，對(duì)閃電頻次進(jìn)行統(tǒng)計(jì)。

“借助這項(xiàng)實(shí)驗(yàn)，我們能夠?qū)崟r(shí)統(tǒng)計(jì)閃電發(fā)生的次數(shù)…… 進(jìn)而更精準(zhǔn)地了解每次閃電在風(fēng)暴期間產(chǎn)生多少二氧化氮，以及這些氣體在事后會(huì)留存多久，”艾倫解釋道，“這些信息將幫助研究人員改進(jìn)現(xiàn)有的氣候模型，加深我們對(duì)閃電如何影響呼吸空氣的理解�！�

據(jù)IT之家了解，閃電產(chǎn)生的極端高溫會(huì)分解氮分子與氧分子，進(jìn)而生成氮氧化物。皮克林指出：“全球范圍內(nèi)，閃電產(chǎn)生的氮氧化物占大氣中氮氧化物總排放量的 10% 至 15%�！�

與汽車發(fā)動(dòng)機(jī)在地面排放污染物不同，閃電會(huì)將氣體注入高空。在高空環(huán)境中，這些氣體會(huì)更高效地推動(dòng)臭氧形成，而臭氧會(huì)導(dǎo)致大氣升溫。

艾倫提到，夏季高溫會(huì)加劇這一影響。“夏季閃電對(duì)氣候的影響，與人類活動(dòng)產(chǎn)生的氮氧化物相當(dāng)，這也是我們選擇在 6 月研究雷暴的原因。”他補(bǔ)充道。

此外，閃電還會(huì)激發(fā)羥基自由基 —— 這類物質(zhì)能通過分解甲烷等氣體，起到凈化空氣的作用。艾倫表示，早期研究顯示，每次閃電大約會(huì)產(chǎn)生 250 摩爾的氮氧化物。

但這一數(shù)值差異極大。“我們認(rèn)為，當(dāng)風(fēng)暴強(qiáng)度增加時(shí)，閃電持續(xù)時(shí)間會(huì)縮短，單次閃電產(chǎn)生的氮氧化物量也會(huì)減少。本次研究將為驗(yàn)證這一假設(shè)提供機(jī)會(huì)。”

高空形成的這些氣體常隨氣流遠(yuǎn)距離擴(kuò)散，有時(shí)會(huì)下沉至地面，加劇霧霾污染，對(duì)人體健康構(gòu)成威脅。

“對(duì)于生活在科羅拉多州等山區(qū)的居民而言，這些信息尤為重要，因?yàn)樵诟吆０蔚貐^(qū)，閃電對(duì)地面臭氧的貢獻(xiàn)相當(dāng)顯著，”皮克林說。

研究人員認(rèn)為，他們獲取的數(shù)據(jù)將提升區(qū)分自然污染與人為污染的能力。

艾倫表示：“我們希望利用這些高頻數(shù)據(jù)，減少當(dāng)前氣候模型中的主要不確定性。更精準(zhǔn)的數(shù)據(jù)將帶來更可靠的預(yù)測(cè)，也有望為保護(hù)人類健康與環(huán)境、應(yīng)對(duì)自然及人為污染提供更有效的方法。”