【气象地理】1小时6次“电击”“小蛮腰”，背后的科学，你应该要知道！撒哈拉的沙尘何以飘到东欧？！

连日来，广州遭遇持续性强降雨天气，并伴有雷暴大风。4月20日晚，600米高的广州塔一个小时内连续6次遭受闪电“暴击”的视频受到网友广泛关注。

在广东天气微博的播放量达200万+，创下新的播放纪录，相关话题更是冲上了微博热搜榜，引发媒体广泛转载。

您是否好奇这些难以预测的闪电是如何被精准捕捉的呢？

这得归功于中国气象科学研究院雷电科研团队和北京华创思源科技有限公司联合研发的闪电捕手——LCI(闪电通道光学观测系统)，它实现了闪电事件的全自动无遗漏观测和信息实时推送。这看似“闲庭信步”的自动观测背后，凝聚了雷电科研团队十余年的科研成果。

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在各地观测运行中的LCI系列产品

自2009年开始，中国气象科学研究院联合中国气象局广州热带海洋气象研究所，建立了广州高建筑物雷电观测站，利用LCI、高速摄像机（帧率从1千帧/秒到50多万帧/秒）、电磁场天线、雷电流测量系统等先进探测设备，瞄准“小蛮腰”、东塔、西塔等多个超高建筑物，持续开展雷电的光、电、磁综合观测试验，形成了独具特色的城市超高建筑物群雷电放电过程多参量同步观测数据集，多项科研成果在GRL、JGR、AR等知名期刊上发表，得到了国内外同行的高度关注。

“小蛮腰”以其600米的卓然身高每年吸引闪电达几十次（如2023年达44次），密集时不到一小时就被击中10余次，远高于周边建筑。像4月20日这样短时间内被击中六次的情况，并不是罕见现象。

一小时内击中“小蛮腰”的闪电合成画面

它频遭雷击的原因是什么呢？

研究表明，“小蛮腰”又高又尖的造型对大气电场的增强作用非常显著，容易激发放电。对于自然界最常见的从云内始发、向地面发展的对地放电（下行地闪），“小蛮腰”顶部会产生很长的迎接下行放电通道的上行先导，其长度甚至可以超过1千米，因此能吸引很多附近的下行地闪。

下行地闪中“小蛮腰”顶部伸出了上行先导（慢放）

另外，在周边几十千米范围内的雷电过程还会在“小蛮腰”上激发上行闪电。多年持续观测表明，发生在“小蛮腰”上的闪电大多是上行闪电。

“小蛮腰”上的上行闪电 (慢放）

上述因素使得“小蛮腰”附近半径1千米区域闪电发生密度明显下降，可以说“小蛮腰”是名副其实的华南第一避雷针（引雷针）。

生活中遇到电闪雷鸣时

我们到底不可以哪样？

撒哈拉沙漠作为全球最大的沙漠，也是全球最大的沙尘源之一——据科学家估计，每年从这里吹出的沙尘超过1.8亿吨，这些沙尘随着强风影响多地。

今年2月上中旬，在撒哈拉沙尘暴非常活跃的时期，美国国家航空航天局（NASA）的卫星就在大西洋上空捕捉到了大量灰黄色的尘埃；哥白尼大气监测局甚至监测到撒哈拉沙尘席卷了中东欧多个国家。

◀产品图显示，部分来自撒哈拉沙漠的灰尘(沿箭头深灰色区域）还可能延伸到挪威和瑞典的南部。来源：ECMWF

体格庞大的沙尘暴是靠什么才能传输数千公里之远呢？又是什么决定了它们的移动方向呢？

从大气环流中找答案

其实，沙尘的扩散路线与大气环流密切相关。据中国气象局环境气象中心高级工程师安林昌介绍，撒哈拉沙漠处于北纬14度至北纬35度之间，受副热带高压和东北信风带交替控制。盛行的东北信风往往会将沙尘吹向大西洋，而不是北面的欧洲。所以在大多数时候，中低纬度强盛的东北信风能拉动这些沙尘吹向大西洋，朝着美洲前进，甚至能抵达美国墨西哥湾沿岸地区。

图片来源：unsplash

但有时，沙尘也会扩散到其他地方。正如气象学家马歇尔·谢泼德（Marshall Shepherd）所言，每年至少有几次来自南方的持续狂风将撒哈拉的尘埃推向欧洲——当撒哈拉沙漠的细小沙尘被强风扬至高空后，就会进入在赤道上升、在副热带下沉的哈得来环流圈，并随着环流向北输送，从而搭上中纬度的西风带“快车”，向欧洲飘流。

如果沙尘粒子被强烈的气流抬升到了对流层上层甚至进入平流层的高度，它能传输的距离就更远了，甚至能在全球范围内造成影响。谭老师地理工作室综合整理

沙尘，不仅仅影响视线

在这种强烈的沙尘暴输送事件之后，随风而来的沙尘还给比利牛斯山脉和阿尔卑斯山上的积雪染上橙色或者黄褐色，看上去像是咖啡顶部的奶泡。覆盖在积雪表面的沙尘在改变积雪颜色的同时，还会加大其吸收太阳辐射的效率，从而加速积雪的融化。

沙尘天气会导致大气环境中的沙尘气溶胶大幅增加，像一把阳伞阻挡太阳辐射进入地气系统。沙尘粒子还会作为云凝结核，影响云的形成、辐射特性和降水，产生间接气候效应。

当下，风能、太阳能等清洁能源产业的发展也会受到沙尘的困扰。太阳能发电设施一般建在干旱少雨地区，风电设施多在大风区，都是沙尘容易发展和影响的区域。比如，沙粒覆盖太阳能电池板导致发电效率变低、沙粒加剧风机的磨损等。

尽管如此，随风扩散的沙尘在地球生物系统中却起着重要作用，比如它给海洋中的浮游植物补充生长所需要铁和其他矿物质，可以说沙尘和风是海洋生态系统的“肥料搬运工”。

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注：本文由谭老师地理工作室综合自我们都爱地理、中学地理研究、中学地理课、匠心地理、轻轻松松学地理、高考地理、讲地又讲理、老丁侃地理、星球地理、如此这般学地理等各地理公众号或文中水印等，在此一并致谢！若引用不当可以随时文末留言联系注明来源或删除，点击阅读原文，获取更多内容。

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