第二届未来大气科学论坛

闪电作为地球大气的剧烈放电现象，其产生的影响不仅局限于对流层。作为内磁层高能电子损失的关键驱动因素，闪电产生的哨声波会上传至磁层，通过波粒相互作用改变电子的俯仰角，从而诱发闪电诱发电子沉降（LEP）。这一过程将地表的能量与中层大气的化学平衡紧密联系在一起。尽管 LEP 是空间物理中的重要现象，但其对大气化学成分，尤其是对中层大气臭氧收支的长期全球性影响，长期以来未能得到充分评估。以往的模拟研究由于仅关注短寿命的孤立事件，得到的 LEP 相关的化学效应较为微弱。本研究基于观测到的时空特征，采用全球 LEP 事件的随机系综，并结合全大气层社区气候模型（WACCM），量化了这些事件对中层大气的集体影响。

研究结果表明，LEP 分别使中间层 NOx 和 HOx 增加了高达 60% 和 20%，导致臭氧损耗高达 50%。在平流层中，LEP 使 NOx 增加达 23.75%，使 HOx 减少 18.87%，并引起 4.8% 的臭氧相对波动。此外，由于储库物种的积累，到 8 月下旬，下平流层的臭氧损耗达到约 1%。这些结果强调了全球 LEP 事件在塑造全球臭氧收支中不可忽视的作用，为近地空间环境与地球大气之间的耦合提供了新的见解。
 

辐射带高能电子沉降,磁层-大气层,臭氧,大气