海上货船容易诱发雷暴

2019-05-07 07:51林之森
科学之谜 2019年4期
关键词:云团冰晶轮船

林之森

海上航线雷暴最频繁

一条轮船行驶在海面上,突然狂风大作,乌云密布,一道霹雳击中了高高的桅杆……这一幕的确是很吓人的。行驶在海面上的船只,因其高高的金属桅杆,容易成为雷击的对象。现在,告诉你一件更恐怖的事情:船只本身的活动,就是雷暴发生的诱因!这是人类活动改变天气的一个怪诞例子。

最近,美國华盛顿大学的一位科学家从“世界闪电定位网”上查看从2005年到2016年间闪电袭击的记录时,他注意到东印度洋和南中国海的某些地区,与周围其他地区相比,发生雷暴的次数明显要多。这件事的不同寻常之处在于:雷暴大多发生在开阔洋面的两条航线上;而它们又恰好是当今世界上最繁忙的两条航线。据他统计,沿这两条航线,雷暴发生的次数是附近地区的两倍。

这一结果使他确信,这里的雷暴肯定与船只活动有关。经过一番分析,他得出结论,从船上排出的废气是罪魁祸首。

颗粒物制造了带电的云团

现代商用货船是以燃烧煤或者重油获得动力的。重油是原油经分馏提取汽油、煤油、柴油后剩下的残余物。这两种燃料污染都很严重,废气中含有大量的颗粒物。颗粒物排入海洋上空的大气后,容易成为水蒸气的凝结核,形成很多小雾滴。

本来,如果空气干净的话,是没那么多凝结核的。水蒸气围绕少量的凝结核生长,小雾滴生长很快,越来越大,越来越沉,最后不堪其重,会形成雨降下来。

但是在繁忙的航线上空,凝结核是如此之多,形成的小雾滴数量很大,大家都在争抢空气中的水分子,这样雾滴的生长速度反而减慢了。所以它们更轻,能够上升到更高的空间,在那里凝冻成很多小冰晶,形成富含冰晶的云团。

这些小冰晶正是导致更多雷暴的原因:当很多小冰晶在一起时,才能通过彼此摩擦带电;而只有当云团带电,才会发生闪电。如果是单纯的小雾滴,因为不会彼此摩擦,是不会制造出闪电来的。

不影响降雨量

能证明轮船排出的颗粒物是制造雷暴元凶的一个证据是,在那些能形成强大气流的月份里,航线上空的闪电最为频繁。因为强大的气流可以把颗粒物带到更高的空间,它们更容易凝结成小冰晶;而且气流加剧了小冰晶之间的摩擦,更容易让云团带电。

当然,需要说明的是,雷暴不是“现世报”。当一艘轮船在海上遭遇雷暴时,这次雷暴是以往船只活动的结果,而非这艘船自己所为,因为它此刻排出的颗粒物,毕竟没那么快到达高空,凝结成带电的小冰晶。

有意思的是,这位科学家发现,虽然在海运航线上闪电活动更为频繁,但降雨量与附近地区相比,却没有什么不同。

这其实也好解释。降雨量只跟水蒸气的蒸发量有关,而蒸发量又只跟自然条件(如光照、气温、风速等)有关。所以轮船排出的颗粒物,只能影响降雨的形式(从高空还是低空降下?降雨时会不会伴随电闪雷鸣?),而左右不了降雨量的多少。

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