夏季美国闪电的影响范围

　　科学家惊奇的发现夏季美国上空的闪电严重增加了整个地区的臭氧和其他气体，影响地球表面上方5～13千米的大气化学成分（air chemistry）。由闪电产生的臭氧和氮氧化物的数量超过了因人类活动而产生的大气中臭氧和氮氧化物的浓度。

　　在美国，化石燃料燃烧是产生氮氧化物（NOx）的主要原因。氮氧化物会导致地球表面附近臭氧的形成。然而，在夏季由于闪电活动使得地球表面上方的自由对流层（5～13千米的高度）中NOx的含量增加了90%，臭氧含量的增加超过30% 。

　　得克萨斯农业与工程大学（Texas A&M University）的Renyi Zhang最近在《美国国家科学院院报》上发表的一篇论文中指出，闪电已经明显地影响美国上空的大气化学。人类活动支配着地球表面附近这些气体的产生，但在自由对流层闪电起着更大的作用。

Microlab人造卫星

　　臭氧的存在有可能保护也有可能损害地球上的生命。大部分臭氧存在于同温层（同温层是指13～40千米高的大气层），它可以防止日光中有害的紫外线对地球上的生命造成损害。在地球表面的臭氧是有害的污染物质，它会对肺组织和植物造成损害。在对流顶层（从地球表面至13米高的大气层），臭氧也是一种具有辐射作用的气体，对气候会有影响。

　　美国每年大约会发生7700万次闪电。通过测量闪电发生前后氮氧化物的含量已经证实，闪电会在大气中产生氮氧化物。

　　Renyi Zhang指出，“具有讽刺意味的是，美国由于闪电产生的氮氧化物仅占美国每年释放的氮氧化物总量的5%，而七月份的释放量占总量的14%。”尽管美国上空氮氧化物的主要来源是化石燃料燃烧，但是闪电仍然在影响该地区大气化学上起着主导作用。
 
　　化石燃料燃烧生成的NOx靠近地球表面，在向上扩散之前通过化学反应迅速地被消耗了。然而，闪电直接释放Nox，遍布整个对流层。北美洲上空的闪电产生的NOx是十分巨大的。因此这意味着NOx遍及世界其他地区的自由对流层，最明显的是欧洲，因为欧洲在美国的下风向，主要受到北半球中纬度西风的影响。

　　美国国家宇航局（NASA）对这项研究提供赞助，因为美国国家宇航局地球科学计划的任务之一就是评定和推测地球系统变化的主要原因，包括人为因素和自然因素。

　　Renyi Zhang的工作目标是评定人为因素（主要是指化石燃料燃烧）和自然因素（闪电）对美国大气对流层的下层和上层空气污染的影响程度。他与美国国家大气研究中心（National Center for Atmospheric Research，NCAR）的Xuexi Tie博士共同合作研究这个项目。

　　Renyi Zhang运用闪电测量法，利用光瞬变信号探测器 (Optical Lightning Detector，OTD)从陆基国家闪电探测站网（the ground-based National Lightning Detection Network）测量得到美国上空闪电的数量。在Microlab人造卫星上的光瞬变信号探测器OTD，是世界上第一架能够在白天和夜间对闪电进行探测和定位的天基探测器，它具有很高的探测精度。

　　来源：译自www.gsfc.nasa.gov