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(2022-10-23 11:01:30)
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植物在雷暴期间电火花------这可能正在以不可预测的方式改变我们的空气质量
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2022/10/23
在雷暴期间，从树和其它植物叶子创造微小的放电，能显著的改变周围的空气质量。但研究人员不确定这是有益的还是有害的。
在一个雷暴期间植物的叶子给出放电能显著的改变周围的空气质量。(Image credit: Shutterstocks)
当闪电在上方闪烁时，地面上的植物可能同样反应的。
科学家们早就晓知当植物被困在高在头顶上雷暴产生的电场下时能从它们的叶子的尖端发射小的、可见的放电。这些被称为冠冕放电的放电有时可见为微弱的围绕带电物体的辉光的蓝色火花。
现在，新的研究提出那些基于植物的火花可能正在以以前从未认识到的方式改变周围的空气质量。但是否这些在大气中的微小电击的影响是积极的还是消极的仍然不清楚。
在这项于8月9日发表在《地球物理研究杂志：大气层》杂志上的研究中，研究人员在一个实验室中从雷暴重建了电场，并分析了由8种植物在不同条件下释放的冠冕放电。结果显示了所有的冠冕放电都创造了高度丰富的自由基------含有未配对电子与其它化合物有高度的反应性的化学物质------这能显著改变周围的空气质量。
宾州州立大学的大气科学家、主要研究作者杰拿·詹金斯在一份声明中说，“虽然关于这些放电的范围有多广几乎不知道，但我们估计在雷暴下树木上产生的冠冕放电可能对周围的空气有重大影响”。.
由
宾州州立大学的气象学家、研究合著者威廉·布伦在声明中说，“羟基自由基贡献到许多大气污染物的总大气层氧化”。
布伦说，例如如果一个羟基自由基与甲烷等温室气体反应，那么它能从大气层中去除破坏性分子并帮助应对气候变化。但如果同样的自由基与氧发生反应，它能创造臭氧，尽管臭氧在高层大气中起一个重要角色，但对人类是有毒的。他补充说，这些自由基还能创造损害空气质量的气溶胶颗粒。
在实验过程中冠冕能被看到在叶尖放电。
这不是研究人员已经第一次证明了雷暴和羟基自由基之间的联系。
2021年，由布伦领导的一个研究小组发现了闪电是大气层中羟基自由基的一个主要前身。在他们的发表在《科学》杂志上的论文中，该团队理论化了雷暴可能对大气层中多达六分之一的羟基自由基直接负责的。
今年9月，布伦领导的另一个研究小组发布了一项发表在《地球、大气与行星科学》杂志上的后续研究，表明了由诸如电线杆和发射塔等金属物体产生的冠冕放电产生一个比植物略更高水平的羟基自由基。然而，由植物和人工冠冕放电产生的自由基水平都明显少于直接从闪电产生的自由基水平。
詹金斯说，“即便由植物冠冕放电产生的电荷比我们之前观察的火花和闪电更弱，但我们仍然看到极端的羟基自由基被制造”。
她补充说，考虑到在闪电易发的地区中有大量的树木，植物产生的冠冕放电可能代表大多数有一个对空气质量高度不可预测的影响的自由基来源的研究不足。
詹金斯说，“在全球最有可能发生雷暴的地区大约有2万亿棵树，在任何给定时候都有1800个雷暴正在发生”。
因此，研究人员要继续更详细地研究这些冠冕放电来充分了解它们对局部空气质量和在更广泛的全球范围内的影响。
詹金斯说，“羟基自由基是大气层中最重要的清洁剂，因此，有一个更好地这些东西正在被制造的地方的说明能赋予我们一个在大气层中正在发生的事情的更全面地了解”。
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scientists aren’t concerned
她补充说，其他研究提出由于人为造成的气候变化的影响，雷暴可能会变得更频繁和强大，因此了解雷暴对空气质量的影响是至关重要的。
在实验过程中，该研究小组还做出了另一项帮助加速这一研究领域的发现：叶状放电释放出尖锐的紫外线辐射的发现。这可能允许该小组来间接的研究冠冕放电在现场正在发生的地方并测量它们对附近空气质量的影响。
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