隨著氣候變化的影響日益明顯，科學家們對於自然現象如雷電與空氣質量之間的關係展開深入的研究。雷電不僅是驚人的自然現象，還會對空氣中的污染物質產生影響。根據最新的研究，使用 NASA 的 TEMPO 衛星，研究團隊首次即時捕捉到雷電對空氣質量的影響，這一發現對於理解空氣污染的來源及其影響至關重要。這項研究由馬里蘭大學的教授 Kenneth Pickering 和 Dale Allen 主導，他們在 2025 年 6 月的雷陣雨中進行了追蹤，利用高頻率的衛星讀數，提供了雷電污染及其同時淨化空氣的獨特視角。
在這項研究中，研究團隊將 TEMPO 儀器的讀數與 NOAA 的靜止雷電探測器數據相結合，實時計算雷電閃光的數量。Pickering 表示，這是首次以如此高頻率進行此類研究，因為雷陣雨通常在短時間內迅速演變，從形成到消亡往往不超過一小時。這種即時數據的收集使得研究者能夠準確地評估每次雷電閃光所產生的二氧化氮量及其在空氣中持續的時間，這對改善現有的氣候模型和提升對雷電影響的理解十分重要。
雷電釋放出的極高熱量會分解氮和氧分子，從而產生氮氧化物。根據 Pickering 的說法，雷電全球範圍內大約占總氮氧化物排放的 10% 至 15%。與汽車引擎在地面排放的污染物不同，雷電則將氣體注入到高空，這些氣體在高空更有效地驅動臭氧的形成，進而加熱大氣。Allen 說明，夏季的高溫會加劇這一影響，並指出雷電對氣候的影響在夏季與人為排放的氮氧化物相當，這也是他們選擇在 6 月研究雷陣雨的原因之一。
此外，雷電還能激發羥基自由基，這些自由基能夠通過分解甲烷等氣體來淨化空氣。雖然早期研究表明每次閃光大約產生 250 摩爾的氮氧化物，但這個數字的變化範圍很大。Allen 認為，隨著雷陣雨的強度增加，閃光的持續時間會縮短，每次閃光所產生的氮氧化物量也會減少。這項研究提供了一個機會，可以證明這一假設，進一步豐富對這一自然現象的理解。
雷電產生的氣體通常會隨著氣流長距離傳播，偶爾會降至地面，加劇霧霾，對健康構成威脅。對於像科羅拉多州這樣的山區居民來說，這些信息尤為重要，因為雷電對高海拔地區的地面臭氧有顯著貢獻。研究人員相信，他們的數據將有助於更清晰地區分自然污染與人為污染。Allen 說，利用這些高頻數據，可以縮小現有氣候模型中的主要不確定性，從而提高預測的準確性，並可能開發出更好的方法來保護人類健康和環境免受自然和人為污染的影響。
