• 11月23日 星期六

环境污染竟是导致海上雷暴的罪魁祸首?

环境污染竟是导致海上雷暴的罪魁祸首?

风暴中的闪电直击海面

闪电往往会引起人们的敬畏和恐惧,当电力画作一道长蛇划过天空伴随着隆隆的雷声,你会全身心的感受到它的威压。其实一般大家在城市中遇到的雷暴天气并不会有那么的极端和恶劣,但是一旦到了大海之上,来临的雷暴,我们也叫海上风暴,往往会成为水手们的噩梦。 从古至今,人们对于海上雷暴就心存恐惧,古代中国有着雷公电母,西方世界有着宙斯。人们认为,他们的形成都是有神力催动的。

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海上雷暴很可怕,不要以为个个都是杰克

最近,美国《地球物理研究杂志》(Geophysical Research Letters)表示,他们的研究人员经过研究发现了一些海上雷暴的秘密,尤其事对于雷暴频繁的“死亡海域”地区的研究。研究人员发现,这些所谓的雷暴多发海域,他们都有一个共同的特点,那就是这些海域都是大型船只通航频繁的航道。事实上,往往航线密集,船只串流不息的海域发生海上雷暴的频率是正常预报的两倍以上。这也许就是海淘的力量吧。

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大气中粒子的艺术呈现

研究人员发现,如果在条件允许的情况下,对着大气层来个粒子脉冲,那么恭喜你,你将制造一场风暴,并形成闪电。

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雷暴的形成简图

闪电在没有形成前,云层中的物质以冰,液态水为主。在一种被称之为上升气流的云层中的上下运动(简单说,忽上忽下)。随着较重的小冰粒在重力的作用下向下运动,这种小冰粒我们称之为“霰”也叫软雹,他们由白色不透明的球形或锥形(直径约2~5mm)的颗粒组成的固态降水形成。而较小的粒子由于上升气流向上运动与向下软雹彼此之间产生多次碰撞,从而产生了电能。因为软雹通常携带负电荷,而那些粒子中带有正电,所以他们在经过激烈碰撞后便会产生火花带来闪电。

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闪电

如果你是刻意想要制造更多闪电,你基本上只需要液态水,冰冻液滴和雪冰晶体共存于云中这个潜在条件。但他们只是云中本身就有的构造,如果他们干净且不含杂质,那么向上气流带来的空气中的粒子非常少的。那么上下运动以及碰撞的过程会非常短暂,它们会很快转化成水,并因为重力原因快速下降形成降雨而不是雷电。但是如果空气中的微小粒子很多,或者你拿着个大型粒子发射器往积雨云中疯狂发射,那么闪电马上就来啦。

换句话说,空气中的微小碎屑可以产生雷暴!

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印度洋航线上的船只(卫星拍摄)

但是,人类活动(例如驱动废气,煤和天然气发电厂的排放,以及船只排放)释放这些颗粒的程度讲,我们还不清楚到底对地球上的闪电产生了多大的影响。 2004年,华盛顿大学的罗伯特·霍尔茨沃思(Robert Holzworth)开始创建一个名为“全球闪电定位网络”的传感器网络,以帮助解决这个问题。

通过挖掘数据,最终传感器在位于阿拉巴马州亨茨维尔的美国航空航天局马歇尔太空飞行中心,由研究员卡特里娜·维尔特(Katrina Virts)操作落地,终于让大家清晰地看到了每日地球上闪电发生的位置。

根据数据发现,大多数穿过北印度洋的船只沿着斯里兰卡和苏门答腊岛之间北部6公里处的狭窄的几乎直线的轨道航行。在苏门答腊东部,船只沿着马六甲海峡东南方向行驶,绕过新加坡,向东北延伸穿过南中国海。这些航道中的粒子排放量比该地区其他航道大十倍以上,属全球最大。海上雷暴集中发生的位置与上图中所显示的几乎一致。

研究员发现了这些排放微粒与雷暴的关系,他们认识到雷电的催化剂是来自船尾的颗粒物。与野火,灰尘和污染不同这些在陆地上无处不在。但深海却没有太多的颗粒。只有将将大量颗粒物放入狭窄的狭窄条带中,才会造成如此巨大的暴风雨。

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远洋巨轮排放出的浓烟

通过这项研究科学家们也验证了人类的行为不但会对自然环境气候产生长远的影响,更重要的是人类活动(排放)可以立即对天气状况产生影响,并且恶化。

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