當天空閃電打雷時,地面上的植物、樹木也會做出反應,從葉尖放出可見的微小電暈,有時會以藍色火花形式出現在帶電物體周圍。現在最新研究表明,植物性放電會產生大量化學物質,可能以前所未見的方式改變周圍空氣品質,但仍不清楚會對大氣造成正面或負面的整體影響。
2021 年時,氣象學家 William Brune 團隊在《科學》( Science ) 期刊發表了一項重要研究,展示閃電如何導致數種大氣氧化劑形成,包括羥自由基(OH)、氧化羥基自由基(HO2),這些分子是大氣至關重要的「清潔劑」,可以降解甲烷等溫室氣體。
但是羥自由基遇到氧氣時會產生高含量臭氧與微小氣溶膠,對空氣品質與氣候產生負面影響,而過去研究估計雷暴產生的羥自由基可能佔全球大氣 16%,因此研究人員想進一步探討雷暴是否有其他方式觸發羥自由基形成。
之前,科學家已經發現雷暴可以引發地面物體小量放電的現象,尖端樹葉尤為明顯,因此賓州州立大學研究人員想知道葉子釋放的電暈(corona)能否產生一定程度的 OH 化學物質。
團隊於實驗室重現雷暴環境,測試 8 種不同種類的樹葉,結果發現植物確實產生大量 OH,雖然單一株植物產生的 OH 總量可能形同虛無,但推測一整片森林在雷暴期間將釋放極端 OH 含量。
全球最可能發生雷暴的地區約有 2 兆棵樹,任何特定時間都可能發生達 1,800 次雷暴,很可能對周圍空氣產生重大影響,影響樹木生長和森林生態。團隊認為隨著氣候變遷、雷暴活動增加,理解這些過程如何影響當地空氣品質也愈顯重要。
新論文發表在《Journal of Geophysical Research: Atmospheres》期刊。