Представьте себе грозу, разразившуюся над мегаполисом. Молнии, словно злые духи, танцуют в небе, освещая темные тучи. А что если мы скажем вам, что эти страшные световые феномены могут быть усилены чем-то совсем не ожидаемым – загрязнением воздуха?
Ученые из Университета Джеймса Мэдисона (James Madison University) провели масштабное исследование, которое раскрывает неожиданную связь между смогом и интенсивностью летних гроз. Их внимание привлекли контрастные условия грозообразования на границе суши и океана – там, где небо над материком буквально кишит молниями, в то время как над водной гладью они встречаются куда реже.
Почвенный покров и тайны электричества
Секрет кроется в термодинамике атмосферы. Поверхность суши, в отличие от океана, обладает уникальными свойствами, которые влияют на восходящие потоки воздуха и формирование облаков. Именно здесь, в этом динамичном взаимодействии, загрязнение воздуха играет неожиданную роль.
“Загрязнение действует как ядро облака,” – поясняет профессор Мейс Бентли, ведущий автор исследования. “Он попадает в облако вместе с восходящим потоком, затем разделяясь при движении вверх и вниз, распределяет электрические заряды внутри облака и провоцирует усиление молниеносного шоу.”
Для подтверждения своей гипотезы ученые проанализировали колоссальные массивы данных: почти 200 000 грозовых явлений в районе Вашингтона, округ Колумбия, и более 300 000 – в Канзас-Сити. 12 лет наблюдений за молниями, собранных Национальной сетью обнаружения молний, были объединены с данными сотен станций мониторинга загрязнения воздуха. Результаты оказались поразительными.
Цифры говорят сами за себя
- В условиях высокой нестабильности атмосферы увеличение загрязнения прямо коррелирует с ростом количества молний, ударяющих в землю.
- Более 37% и 39% всех зарегистрированных грозовых явлений в Вашингтоне и Канзас-Сити соответственно включали более 10 вспышек молнии.
- Исследователи обнаружили, что интенсивность грозы, измеряемая количеством молний, определяется схожими термодинамическими и аэрозольными факторами, несмотря на различия в окружающей среде этих двух регионов.
Ключевую роль играет не только общее количество загрязнения, но и концентрация аэрозолей – мельчайших частиц пыли, дыма и других примесей. Ученые выяснили, что именно концентрация аэрозолей оказывает более сильное влияние на усиление молниеносного эффекта.
Грозы в Бангкоке: Новые данные подтверждают связь
В настоящее время исследователи продолжают свои эксперименты в Бангкоке, Таиланде – городе с еще более высоким уровнем загрязнения, чем Вашингтон и Канзас-Сити, и расположенном в тропическом климате. Первые результаты показывают аналогичную картину: частота молний во время штормов там еще выше.
“Похоже, что независимо от географического положения, загрязнение воздуха в городах по всему миру способно подпитывать грозы и усиливать молниеносные разряды,” – подчеркивает профессор Бентли.
Это открытие не только расширяет наше понимание метеорологических процессов, но и ставит перед нами новые вызовы в борьбе с загрязнением. Ведь чем чище воздух над нашими головами, тем спокойнее небо над головой.
