Ученые отслеживают "загрязнение" с помощью молний

Исследователи из Университета штата Мэриленд впервые смогли наблюдать за грозами в реальном времени и измерять выбросы диоксида азота каждые 10 минут, используя данные прибора NASA TEMPO ("Тропосферные выбросы: мониторинг загрязнений"). Обычно TEMPO отслеживает состояние воздуха над Северной Америкой раз в час, но новый эксперимент позволил ученым подробно рассмотреть, как молнии влияют на атмосферу.

Разряды молний нагревают воздух до экстремальных температур, и это разрушает молекулы азота и кислорода, образуя оксиды азота – такие же загрязнители, как и те, что производят двигатели. Эти соединения стимулируют образование озона. В отличие от автомобильных выхлопов, которые остаются у земли, молниеносные выбросы происходят высоко в атмосфере, где озон особенно эффективно усиливает парниковый эффект. Иногда такие загрязнения переносятся на сотни километров и ухудшают качество воздуха даже вдали от грозы. Летом этот процесс усиливается: при жаркой погоде скорость образования озона возрастает.

Однако молнии не только загрязняют атмосферу. Они запускают образование гидроксильных радикалов – молекул, играющих ключевую роль в самоочищении воздуха. Эти радикалы разрушают, например, метан – один из главных факторов глобального потепления. Связав выбросы оксидов азота с формированием гидроксильных радикалов, ученые смогли проследить сложную химическую цепочку и лучше понять, как именно грозы меняют состав атмосферы.

Ранее проведенные группой и другими исследователями работы показывают, что в среднем одна молния образует около 250 моль оксидов азота в атмосфере. Однако эта оценка остается довольно неопределенной: количество может колебаться как минимум на порядок. По словам авторов работы, при усилении грозовых явлений разряд молнии становится короче и выделяет меньше оксидов азота.