原不知閃電是何物……北極地區閃電逐年增,本世紀末次數恐翻倍

作者 | 發布日期 2021 年 04 月 12 日 18:08 | 分類 環境科學 , 自然科學 Telegram share ! follow us in feedly


北極地區的閃電事件原本極度稀少,當地居民可能終其一生都未見過這種自然現象。然而隨著全球暖化加劇,過去 10 年北極變暖速度是其他地區 2 倍,而數據顯示閃電事件似乎受此影響大幅增加,且到本世紀末次數還可能翻倍。科學家擔憂越來越多的閃電可能引發一系列生態變化,甚至改變北極地形。

閃電對居住在亞熱帶地區的人們來說是稀鬆平常的自然現象,但閃電的形成需要一些特殊配合,首先地表空氣必須溫暖且充滿水分,但上面空氣必須足夠冷,以使暖空氣向上流動時水分會凍結成微小冰粒;接著冰晶和一些過冷水珠相撞並產生軟雹(冰水混合物),碰撞後冰晶帶正電、軟雹帶負電,接著上升氣流繼續將較輕的帶正電冰晶抬升,軟雹則落至雲的中下層,由於這道電荷分離過程使雲間的電位差不斷增加,最後便形成閃電。

然而這種系統在穩定的高緯度北極地區非常罕見,前往當地進行長期研究的科學家可能幾十個夏天都未能見到閃電。

只是隨著氣候變遷,北極閃電似乎正在變得普遍。

2014 和 2015 年時,阿拉斯加與加拿大西北地區發生當地紀錄以來最大的野火,跟北極地區 90% 以上的野火一樣,這些也都是由雷擊引發。氣候學家 Sander Veravebeke 於是想知道引發火災的閃電次數是否也變得越來越多,便檢查了那幾年數據,發現兩者不是巧合,閃電雷擊次數的增加幾乎也立即導致野火事件增加。

1986~2015 年間,阿拉斯加與加拿大西北地區的閃電活動增加了17%,且自 1975 年以來,因閃電而引發的火災事件數量也增加了 1 倍以上,並在 2014 與 2015 年創下了破紀錄的次數。

華盛頓大學團隊進一步調出 WWLLN(World Wide Lightning Location Network)全球閃電地位數據,發現北緯 65 度以上的閃電次數在 2010 年時發生不到 5 萬次,但 2020 年卻暴增至 25 萬次,雖然這跟感測器設置數量增加也有關,但研究人員估計北極地區的閃電在過去 10 年增長了 3 倍。

至於由 Vaisala 公司運營的另一個全球閃電網路,於 2012~2020 年間沒有發現雷電活動明顯增加的趨勢,但在 2019 年與 2020 年夏天,有記錄到北緯 85 度以上地區發生超過 100 次閃光事件,包括在北極點 300 海里以內一連串超稀有閃電。

研究人員強調北極閃電越來越需要被重視,有問題的不是閃電本身,而是閃電破壞的後果。2020 年澳洲野火釋出了超過 8 億公噸二氧化碳,是該國一年半的二氧化碳總排放量,而北極地區土壤蘊藏的碳含量遠比其他地區高得多,到本世紀末,北極因閃電引發的火災碳排放量,可能是目前火災年均碳排放量的 150%。

新論文發表在《自然氣候變化》(Nature Climate Change)期刊。

(首圖來源:pixabay