NYT，你身边最近的森林，可能正被一层隐秘的紫色微光点亮Your Closest Forest Gets Lit Up by a Hidden Purple Glow

研究显示，一种被称为“圣艾尔摩之火”的现象——通常出现在雷暴天气中——或许比人们此前认为的更为常见。

当雷暴中闪电划破天空时，人们偶尔会看到船桅、教堂尖顶，甚至动物角尖端泛起诡异的紫色光芒。这种幽灵般的现象极为罕见，曾被视为吉兆，被称作“圣艾尔摩之火”。

然而，上月发表于《地球物理研究快报》（Geophysical Research Letters）的一项研究指出，如果你知道该如何观察，这种紫色微光其实相当普遍。事实上，在雷暴期间，圣艾尔摩之火可能会让整片森林的树冠闪烁着淡淡的紫色光辉。

在树梢间，这种现象几乎无法用肉眼察觉。但在恰当条件下，“看上去就像一群萤火虫，或者一场极酷的灯光秀，”宾夕法尼亚州立大学气象学家帕特里克·麦克法兰（Patrick McFarland）说。他是该研究的作者之一。

通过实验室试验，以及一个夏天驾驶改装小型厢式车追逐风暴的经历，麦克法兰和同事们成功拍摄到了雷暴期间出现在树木尖端的微弱电放电现象——被称为“电晕放电”（coronae）。

圣艾尔摩之火产生于强电场在尖锐物体周围集中时，使周围空气分子电离，形成发出蓝紫色光芒的等离子体。科学家长期以来一直怀疑，树木的尖端是否也会成为这种神秘光辉的焦点。

为了一探究竟，麦克法兰和同事们从校园里的一棵云杉树上取下一段树枝，在实验室中将其暴露于强电场之下。“果然，它发光了，”他说。云杉针叶蜡质的尖端点缀着紫色光球般的微光。

尽管在全黑的实验室里可以拍到这种光芒，但在野外观察却困难重重。

不仅需要高度灵敏的成像设备，还得想办法在雷暴中使用它们。不过，正如麦克法兰所说，“就像人生大多数问题一样，这个问题可以用一辆2013年的丰田塞纳（Toyota Sienna）解决。”这辆车装载了“各种仪器”。

“我们拆掉一个座位放进望远镜，还在车顶开了一个12英寸的洞，”他解释说，“彻底毁掉了这辆车的转售价值。”

这辆改装车还配备了电场探测器、法拉第笼，以及连接紫外线摄像机的车顶潜望镜。研究团队挤进车里，在2024年夏天的大部分时间里沿着美国东海岸追逐风暴。

雷暴期间他们几乎看不到什么，但当回到实验室分析录像时，却对圣艾尔摩之火的普遍程度感到震惊。

“我们在雷暴中观察的每一棵树，都出现了数量或频率相似的电晕光辉，”他说。

他们看到的不是单片叶子或针叶发光，而是数百个。研究意味着，森林可能持续被持续时间长达三秒的紫蓝色光芒点亮，这些光芒还会在叶片间跳跃——只是人类的眼睛无法捕捉。

斯坦福大学化学教授理查德·扎尔（Richard Zare）未参与该研究，但表示这一发现有助于理解闪电与树木如何共同在大气中生成臭氧和氮氧化物。

“这可能非常重要，”他说。

魁北克拉瓦尔大学森林生态学家洛伊克·多朗热维尔（Loïc D’Orangeville）同样未参与研究。他指出，这类化合物在高浓度下可能对树木有害。不过，他猜测树木或许已进化出适应机制。多朗热维尔认为，未来研究可以进一步探讨圣艾尔摩之火对树木的影响。

“地球上任何时刻大约有1,800场雷暴在发生，”他说，“这意味着电晕放电始终在大量发生。”

在他看来，这项研究最令人兴奋之处在于，它揭示了森林中一个此前鲜为人知的现象。

“作为生态学家，发现树木身上发生着自己完全不知道的事情，是件非常酷的事，”他说。#海外新鲜事#