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龚威毛飞跃团队成果入选《自然·通讯》亮点推荐论文
发布时间:2022-08-16 15:25  作者:  来源:​电子信息学院  阅读:

新闻网讯(通讯员李琳)近日,龚威和毛飞跃团队在Nature Communications《自然·通讯》发表研究论文“Coarse Sea Spray Inhibits Lightning”(粗海洋飞沫抑制闪电),并入选编辑推荐亮点论文(Editors' Highlights),武汉大学为论文第一单位。该研究发现了海盐气溶胶对雷暴形成具有重大抑制作用,解释了海洋-陆地雷暴发生频率存在显著差异的科学问题,为雷暴预测、人工影响降雨和气候变化研究,提供了新的理论和方法依据。

本研究的作者包括龚威教授、毛飞跃教授,该团队博士后潘增新和臧琳、博士研究生卢昕和尹建华,以及合作单位希伯来大学教授Daniel Rosenfeld、南京大学副教授朱延年等。

论文作为Nature Communications重点推荐的近期发表在环境领域50篇最具突破性和影响力论文(即Editors' Highlights),编辑评价,研究成果“解释了海洋闪电远小于陆地的重要原因”。《中国科学报》报道指出,“该结果有助于解释热带海洋上方的雷电水平为何会低于陆地上方的雷电水平”。Scientific American(《科学美国人》)的专题报道论文评述,该研究证明“海盐喷雾可防止雷暴”。The New York Times(《纽约时报》)以《When It Comes to Lightning, Don’t Pass the Salt》为题,报道了该研究证明“海盐是闪电杀手”。此外,CCTV央视网、新浪、网易、Phys.org等多家媒体也进行了转载和报道。

图1.全球闪电密度分布显示大部分闪电发生在陆地上空

闪电作为最危险和难以预测的天气现象之一,也是气候变化的重要指示器。目前,陆地上空的闪电发生频率已得到较好地解释,即与区域的热力学背景和细颗粒气溶胶(包括硫酸盐等人为气溶胶)相关,但即使在相同条件下,海洋上空的闪电发生频率远低于陆地,这一问题仍然是个谜团。

图2.粗海盐和细颗粒气溶胶共同影响强对流雷暴发展物理过程示意图

该研究联合静止气象卫星和全球闪电定位网络,通过对深对流云系统完整生命周期的追踪,发现细气溶胶能够显著促进雷暴发生,然而粗海盐气溶胶却能极大抑制和削弱雷暴系统。当粗海盐浓度较高时,其通过促进大云滴粒子形成,提前形成暖雨降水,消耗了云中含水量,限制了强对流雷暴的形成和发展,导致闪电发生概率减少达90%(图2)。这较好解释了为什么在相同热力学和细颗粒气溶胶情况下,海洋上空的闪电发生频率远低于陆地这一科学问题,有利于促进雷暴机理、人工天气影响和气候变化等研究和应用。

论文链接:https://www.nature.com/articles/s41467-022-31714-5

编辑亮点推荐论文链接(Editors' Highlights):https://www.natureasia.com/en/research/highlight/14165

(编辑:肖珊)

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