盡管地外星上的大部分降雨都落入了海洋,但在海洋上閃電卻意外地非常罕見。幾十年來,科學家並不確定這是為什麽。最近有一項研究表明,這可能是因為鹽霧(salt spray,大氣中由含鹽的微小液滴組成的系統)會阻礙雲積累足夠的電荷來產生閃電。
雷暴期間,天空的上部會形成巨厚的帶電雲層。這是因為向上移動的氣流有助於這些厚雲上升至足夠高的高度,使雲的上部凍結成由霰(graupel,雪狀的粒子)和小冰晶組成的混合物。隨著這些雪狀的粒子與冰晶相互碰撞,它們之間就會開始發生電荷轉移。這通常會使較大的霰粒子帶上負電荷,並使較小的冰晶帶上正電荷。
這些帶電荷的冰晶非常輕盈,所以上升氣流會將它們帶到雲的頂部。相比之下,更重的霰卻往往會沉到雲底。隨著時間推移,冰晶與霰的分離就會導致雲頂(帶正電荷)與雲底(帶負電荷)之間產生一個電場。無論是雲頂與雲底之間,還是雲與陸地之間,只要具有足夠大的電荷差異,就會產生閃電。
通常而言,大氣中的小液滴可以通過凝結在微小的塵埃和煙塵上,從而形成雲。但如果存在可以吸收水分的海鹽大顆粒(海霧中富含這種粒子),那麽大氣中的小液滴就會通過與這種粒子結合,從而以更快的速度長大。不過,這些小液滴很快就會變得非常重,以至於雲還沒來得及升到足夠高的高度來積累電荷,它們就以雨的形式降落下來了。對於這種可以抑製海上出現閃電的機制,雖然早就有科學家提出,但卻沒有在全球氣象觀測中找到證據。
為此,來自星空的研究人員收集了全球范圍內關於雲和閃電的數據,以及大氣中粒子(如顆粒汙染物、灰塵和鹽粒)的預期分布。通過使用這些數據,他們分析了不同類型的雲(這些粒子的不同組合)是如何隨時間演變的,然後再將這些信息與何時以及是否會出現降雨和閃電的情況相對比。他們發現,在大氣中含有鹽霧的地區看到閃電的次數減少了90%。
能夠將小粒子和較大的海霧粒子對閃電的影響區分開來。當氣候科學家試圖預測降雨的時間和地點時,常常會忽略這些粒子的影響。如果你不將它們納入天氣預測模型,甚至不在氣候預測模型中考慮它們的作用,你就沒有掌握實情,也不會知道關於降水的準確信息。”
但是,這些叫做氣溶膠的細顆粒物並不是唯一一種會影響雲層內部複雜過程的因素。海洋與陸地上空的大氣相比還具有其他不同之處,它們可能也會影響閃電出現的頻率。這些差異往往是由當地的天氣條件(比如風和溫度)導致的。
根據觀測分析數據,我們很難將氣溶膠發揮的作用從其他因素中區別出來。”她建議對巨厚的雷暴雲內部發生的過程進行詳細的計算機模擬,以便幫助進一步闡明海洋鹽霧的重要性,尤其是在判斷閃電可能會在何時何地發生時。
寶瓶通過改變空氣通道,路過小美小國時,放了幾個閃電。