船舶正在引发强烈雷暴

A lightning storm is pictured over the sea near the capsized cruise liner Costa Concordia lying surrounded by cranes outside Giglio harbour September 15, 2013. REUTERS/Tony Gentile (ITALY - Tags: DISASTER MARITIME ENVIRONMENT) - GM1E99G0I5501
Scientists at the Department of Atmospheric Sciences found that ships themselves cause electrical activity in the sky.Image: REUTERS/Tony Gentile
本内容由人工智能自动翻译。

满载货物、往来于世界各地的船舶,沿途留下雷暴和闪电。

这是华盛顿大学一组研究人员提出的假设。他们发现,船舶排放物会引发强烈雷暴。

大气科学系的科学家分析了来自全球闪电定位网(WWLLN)的数据,并注意到印度洋上空闪电分布呈现出某种规律。

这种规律无法用大气条件来解释。然而,当他们将闪电与航运路线进行对比后,一个解释逐渐浮现:船舶本身正在天空中引发电活动。

Image: Thomton 等人/《地球物理研究快报》/美国地球物理联合会

污染的关联

“我们早已知道船舶会影响云量和云层,”该研究的主要作者Joel A. Thornton向世界经济论坛表示。“但此前没人研究过它与云层更高处发生的情况之间的联系——雷暴和闪电正是在那里形成的。”

研究团队利用 WWLLN 数据,查看了 2005 年至 2016 年间 15 亿次闪电的发生位置,并将其与海洋上的航道进行对照。他们发现,全球两条最繁忙航道上空的雷暴,明显强于船舶不经过的海域上空的雷暴。

事实上,在印度洋和南中国海繁忙航道的正上方,发生闪电的可能性是其他区域的两倍多。

Image: 路透社/Jamal Saidi

那么,船舶是如何引发雷暴的?

船舶航行时会向空气中排放大量废气。“正是船舶废气中的颗粒物改变了云层的特性,从而引发更多闪电,”Thornton 教授解释说。

船舶排放物会使云滴变小,并将它们带到大气中更高处。这会形成更多冰粒,进而导致更多闪电。

“我们曾考虑,船舶本身是否可能通过改变周围的气流或气温以某种方式引发闪电,但根据我们查阅的既有文献,这些因素似乎不足以导致闪电。”

Thornton 教授认为,同样的过程可能不会在陆地上发生。

“在陆地上,情况复杂得多,也更难将污染对雷暴的影响单独分离出来。不过,有证据表明,城市上空更容易发生闪电。”

他补充说,海上污染的影响也会随着时间推移而停止。换言之,影响会达到饱和点,即便增加更多颗粒物,云层中的电活动也不会持续上升。

谈及自己的科学论文时,他说:“这为我们开辟了全新的研究方向,让我们思考人类如何改变雷暴和闪电的性质。”

航运污染的影响

商业航运对全球货物流通至关重要,也是全球贸易的基石。全球约 90% 的贸易通过船舶运输。

这张地图追踪了 2012 年全球商船队的航行情况,展现了海上交通的庞大规模。

本地图所采用的名称及材料的呈现方式,并不意味着世界经济论坛对任何国家、领土、城市或地区及其当局的法律地位,或其边界或疆界的划定表达任何意见。

然而,国际航运也是温室气体的重要来源。根据欧盟的数据,航运排放量庞大且不断增长,每年贡献了高达全球温室气体排放量的2.5%。

船舶污染也在危害人类健康。去年发布的一份报告发现,东亚排放量增加导致每年多达 37,500 人过早死亡。

减少排放

船舶排放物包括二氧化硫(SO2)和氮氧化物(NOx)等污染物。据报道,一艘大型游轮排放的硫可能超过 700 万辆汽车的排放量。

但去年 10 月,国际海事组织(IMO)宣布,航运业已同意对硫排放设定上限,并于 2020 年起实施。国际海事组织在新闻稿中表示,这一上限“将对环境和人类健康产生重大积极影响,尤其有利于居住在港口城市和沿海社区的人们,并惠及现有排放控制区以外的地区”。

未来,3D 打印可能减少全球贸易所需的大量海运。顾客可以订购商品,然后在当地打印出来。

Thornton 教授对新的 IMO 协议将带来的变化持乐观态度:“我们将看到这些地区的船舶污染大幅减少。随着排放减少,闪电活动也应随之减弱。效果会立竿见影。”

授权与转载
世界经济论坛发布的文章,可依据《知识共享署名-非商业性使用-禁止演绎4.0国际公共许可协议》以及我方《使用条款》进行转载。 本文所表达的观点仅代表作者个人立场,并不代表世界经济论坛的观点。