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新浪科技综合|亮瞎眼！北极闪电数量或突破记录

亮瞎眼

来源：Nature Portfolio
原文作者：Alexandra Witze
一项研究指出 ， 北极目前出现的闪电次数比十年前更频繁 ， 频率或很快翻倍 。 这一发现指出了地球气候在全球变暖下的另一种可能变化 。 不过 ， 并非所有研究人员都认同这一趋势确实存在 。
领衔该研究的美国华盛顿大学大气物理学家 Robert Holzworth 为研究结果辩护道 ， “我们正在见证全球气候变化的一个征兆 。 ”Holzworth是全球闪电定位系统（WWLLN）的负责人 ， 该系统的一系列地面传感器收集了该研究的数据 。 他在2020年12月8日举行的美国地球物理学会虚拟会议上报告了他们的发现（并在接受同行评议前将结果以预印本的形式发表） 。

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闪电的形成通常需要暖空气的帮助 ， 这也是为何历史上闪电在北极非常罕见 。 图片来源：123RF
另一个闪电探测系统并没有发现这种增加趋势 ， 但该系统的记录历史不及Holzworth所用系统久远 。
北极闪电是否增加或对该地区影响很大 。 过去的两年里 ， 被野火燃烧的土地面积创下新高 ， 其中一些正是被闪电点燃的；北极地区的二氧化碳排放量也打破了有史以来的最高纪录 。 闪电增加意味着野火被点燃的可能性更大了 ， 也意味着更多能改变气候的烟尘和气体会被排放进大气中 。
极地闪电
闪电的产生是因为对流风暴云中充满了由暖空气引起的翻滚气流 ， 裹挟着冰晶不断碰撞并且转移电荷 ， 一旦电荷分离达到一定的阈值 ， 就会释放出一道雷击 。 一些研究人员预测 ， 由于全球变暖造成空气和海洋温度上升 ， 世界范围内将产生更多的对流风暴和闪电 。 不过 ， 一些模型研究也提出了相反的观点 。
尽管如此 ， 位于瑞士日内瓦的世界气象组织依然在2016年将闪电列入了其“基本气候变量” ， 意味着对闪电的探测有助于追踪全球气候的变化 。
北极的变暖速度比全球其他地方更快 ， 这可能导致北极的闪电变化也最为明显 。 芬兰Vaisala公司管理着一个闪电监测网络 ， 据其报告 ， 2019年8月探测到了有史以来最北部的一次闪电——距离北极点只有52公里 。 2014年7月 ， 加拿大北极的一场风暴曾让北极圈以北发生了逾1.5万次闪电 。
北极地区的闪电其实非常罕见 ， 约占WWLLN探测到的全球闪电总数的0.5% 。
但是Holzworth和同事发现 ， 在北纬65度以上的地区 ， 每年夏季的闪电次数从2010年约3.5万次增加到2020年的近25万次（见“北极的闪电增加”） 。 该团队研究的是6月到8月的数据 ， 因为几乎所有的北极闪电都发生在这三个月里 。 他们发现整个北极地区的闪电次数增加了 ， 主要发生在西伯利亚北部地区 。

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来源：Robert Holzworth/University of Washington
趋势验证
追踪闪电趋势可能会很难 ， 因为随着先进传感器的使用 ， 监测系统也越来越高效了 。 因此 ， Holzworth和他的同事进行了多次分析 ， 以证实闪电确实变多了 ， 而不单单是因为探测水平提升了 。 他表示：“结论是毫无疑问的 。 ”
问题是 ， Vaisala公司的系统没有记录到这一趋势 。 他们的数据只能追溯到2012年 ， 不像Holzworth他们可以追溯到2010年 。 但Vaisala在美国路易斯维尔市办事处的气象学家、闪电分析师Ryan Said说：“我们并未看到极端纬度地区出现更多的闪电的明确趋势 。 ”
Said还表示 ， 在北极这种闪电相对少见的地区 ， 只要几次强烈的雷暴雨就能让某一年的闪电总数大幅增加 。 由于逐年变化很大 ， 因此很难提炼出长期趋势 。
该领域的一些研究人员认为Holzworth的研究结果是说得通的 。 阿姆斯特丹自由大学的地球系统科学家Sander Veraverbeke认为 ， 这项研究“支持了一个更广泛的观点 ， 即北极在未来会出现更多的闪电 。 ”2017年 ， Veraverbeke和他的同事报告称 ， 与过去相比 ， 闪电在阿拉斯加和加拿大的极北地区引发了更多野火 。
美国迈阿密大学的地理学家、研究北极野火的Jessica McCarty表示 ， 有一个验证Holzworth工作的方法 ， 那就是对居住在高纬度地区的原住民和其他社群进行问卷调查 。
【新浪科技综合|亮瞎眼！北极闪电数量或突破记录】另一种验证方法是展开进一步的闪电探测研究 。 Holzworth的工作与全球气温变化之间存在“有意思的关联” ， 芬兰气象研究所的闪电专家Antti M?kel?说道 。 2021年 ， M?kel?和同事将得到一个覆盖挪威、瑞典、芬兰和爱沙尼亚的闪电探测系统长达20年的数据 ， 他们打算对这个数据集进行分析 ， 看看斯堪的纳维亚北部的闪电是否有所增加 。

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