关于闪电,一直有一个争论不休的问题
超过90%的闪电发生在大陆的上空,但是发生在海洋的闪电通常会更加强烈。例如罕见的“超级闪电”,它比普通闪电的亮度要高出100或1,000倍,并且更加强大。为什么闪电发生在海洋要比陆地更亮更强呢?对于这个问题,科学家们也是一直争论不休。
闪电的强弱与其下方物质有关
以色列鲁宾大学学术中心的科研人员,他们在研究“雷电是如何影响水化学反应”中发现,在盐水上方释放闪电,要比淡水或土壤上方释放闪电更加明亮。一直以来,对于闪电强度的影响,普遍认为应该由云层中的某些物质因素决定,但这项研究表明,闪电下方的物质对于闪电的亮度也是有影响的。
含盐量的高低对闪电强弱有影响
这个实验装置比较简单,一个火花发生器、几个电极和一个放置在黑暗处的木箱、以及装着水的烧杯。通过火花发生器在不同物质上方放出小型闪电,起初是为了研究水的化学反应,但当科研人员第一次意识到闪电在咸水上方似乎要比淡水更明亮时,他们特意去了死海并带回了那里的海水进行实验。果不其然,死海海水含盐量非常高,所以在其上方释放的闪电也更加明亮。
盐分影响闪电强弱的原因
之后,科研小组又分别使用了淡水、土壤和来自加利利海(极咸)、地中海(极咸)和死海(极咸)的海水样品多次进行了实验。结果清晰地表明,水越咸,闪电越强。对这种现象科学家给出了答案,在水中盐会分裂成帮助传导电的正离子和负离子,当雷电击中时,存在的离子越多,电荷从云中排出的效率就越高,快速放电会导致更高的电流峰值和更明亮的闪电。虽然这一结论在实验中得到了证实,但小型实验室模拟与真实雷电之间还是存在很大差异的,所以对这个结论是否适用于大自然中的闪电,还有待进一步的验证。
含盐量高的地方可能会成为超级闪电频发区域
2020年,科学家们对2010年至2018年间记录的20亿次雷击进行了调查,并绘制了8,000个强力超级闪电的分布图,其中绝大多数都发生在海洋上空。最强的超级闪电主要集中在地中海,其他根据由强到弱的等级,依次分布为西班牙和英国、再到冰岛和挪威、以及日本东部、南非末端附近,唯一的陆地发生点是安第斯山脉上。含盐量虽然不能解释整个超级闪电的分布图,但是含盐量高的地方可能会成为超级闪电频发区域。
气候变化可能会引发更加强烈的超级闪电出现
此项研究还显示了一种由气候变化可能导致闪电变强的潜在方式。由于冰川融化,北大西洋等一些海域的海水变得越来越淡,而亚热带太平洋地区的海域由于高温天气,导致海水蒸发量逐渐增加,因此这里的海水含盐量增高,同时海洋酸化还向水中添加了氢离子,种种因素都意味着气候变化可能会引发更加强烈的超级闪电出现。本期内容就先告一段落了,咱们评论区见,交换意见、相互学习。
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