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空中研究证明闪电可增加地球大气的清洁能力

American Association for the Advancement of Science

Research News

一项新的研究表明,羟自由基是闪电的直接产物,其产量远超预期;羟自由基是大气自我清洁能力所需的关键化学基团。该分析还揭示了一个以前未知的机制,即它可能造成了全球主要的大气氧化。科学家们知道,闪电会通过产生反应性一氧化氮(NO)来提高大气的自我清洁能力,因为NO可通过随后的大气化学反应而最终导致大气氧化剂的形成,其中包括臭氧(O3)和羟自由基(OH) 。OH是大气中最重要的氧化剂,因为它控制着有毒且关乎气候变化的气体(如一氧化碳和甲烷)浓度。尽管先前的模型研究提示,闪电可能会直接产生这些氧化剂;但人们认为,该OH的估算寿命太短,因而无法显著地促进大气氧化。William Brune和同事在此介绍了2012年的一个在空中所做的深对流雷暴云研究的数据分析;该研究动用了NASA的DC-8飞机。他们报告了以前从未观测到的极高数量的大气羟基和过氧化羟(HO2)自由基,它们是由闪电火花和风暴云的其它带电区域直接生成的。据Brune等人披露,其所产生的数量比以前任何大气OH或HO2的测量值都要高出几个数量级。尽管不确定性很高,但这些结果提示,在全球范围内任何给定时间发生的所有风暴闪电所致OH占了地球大气氧化能力的2-16%。

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