首证实森林隐藏70年真实物理现象，雷暴会触发树木末梢放电发光

一个雷电交加、暴雨倾盆的夏日午后，每座森林开始闪烁幽微蓝紫色光芒，这就是科学界追寻了70多年的传说──雷暴期间，树叶尖端会形成微小电脉冲，从树顶发出微弱紫外光（UV），同时净化空气。

科学家过去已发现森林在雷暴期间出现异常电场活动，怀疑树木存在电晕放电（coronadischarge）大气效应暴雨云累积负电荷，吸引地面正电荷沿著树干向上传播集中在树叶、细枝尖端，随著电场变强，在可见光、紫外光波长产生肉眼几乎看不见的微弱光芒。

但很难在自然界直接观察到这种现象。

2024年6月，宾州州立大学气象学家对此发出挑战，目标成为第一个记录到自然环境电晕放电现象的团队，他们开著一台丰田Sienna改装车沿美国东海岸出发，一路追逐佛罗里达州追逐雷雨云，但在佛罗里达州被大雨淋了3个礼拜未收获任何有意义成果，雷雨云不是太快消散就是位置不佳，什么都没拍到。

就在研究人员准备放弃、灰头土脸开车北返路上，命运转折点来了──95号州际公路以西出现大规模、持续时间较长的雷暴。

研究人员立刻停下车，将仪器对准30米外一棵枫香树顶端树枝，终于首次拍到自然界神秘电晕放电现象！随后雷暴减弱，附近火炬松也观察到类似活动。

科学家首捕捉到自然界叶尖上的电晕放电现象。（Source：宾州州立大学）

更令人兴奋的是，植物放电过程产生的紫外光分解水蒸气，会形成对大气化学至关重要、号称“大气清道夫”的羟基，这种自由基会积极与空气各种化学物质反应结合，无论有机气体还是人类排放的温室气体，遇到羟基就会被转化为更容易去除的形式，使空气重新变干净。

该研究首度证实电晕放电存于自然界，但研究人员将进一步调查电晕事件对树木来说是种伤害还是益处，也会探讨树木是否已适应能承受此过程。每当雷雨交加，雨水不只滋润森林，或许还启动森林的“终极净化模式”，帮助地球洗涤大气层。

新论文发表在《地球物理研究通讯》（GRL）。