科学家首次拍到雷暴中树木“带电发光”的奇观

本文报道了一项突破性野外观测研究：科研团队首次在自然环境中直接捕捉到雷暴天气下树木产生的电晕放电现象。电晕放电是指强电场作用下，树叶尖端等微小凸起处发生微弱电流释放，伴随极微弱的可见光及较强紫外（UV）辐射。这种现象早已被理论推测存在逾70年，但一直缺乏自然实证。研究团队由宾州州立大学气象与大气科学专家威廉·布鲁恩教授领衔，在佛罗里达多次尝试失败后，转战北卡罗来纳州，利用自主研制的‘电晕观测望远镜系统’（含紫外敏感相机、大气电场传感器和地理定位功能），在一场持续近两小时的雷暴中，成功记录到美洲枫香树上859次、火炬松上93次电晕事件。分析表明：雷暴云底部负电荷吸引地面正电荷沿树干向上聚集，最终在叶尖等细微结构处形成高强度电场，激发出紫外光；该紫外光可分解水汽，生成羟基（OH）。羟基是大气中最重要的氧化剂，能与树木释放的挥发性有机物、人类排放的甲烷等污染物反应，促使其转化并沉降，从而净化空气。此前实验室已证实电晕与羟基生成的强关联，本次野外发现进一步支持其在真实森林冠层中的显著作用。研究还观察到放电点附近叶片有轻微损伤，提示该过程可能兼具生态影响（如潜在胁迫）与环境效益（如空气净化）。目前尚不清楚树木是否演化出适应机制，或能否从中获益。后续工作将联合林学生态学家与植物生物学家深入探究电晕对树木健康、森林碳循环及区域空气质量的长期影响。本研究获美国国家科学基金会资助。