基于太空闪电观测的空间和时间分辨闪电氮氧化物产生速率及排放估算

《Environmental Science: Processes and Impacts》：Emerging Investigator Series: Spatially and temporally resolved lightning NOx production rates obtained with space-based lightning detectorsOpen Access

　　闪电是对流层自由层氮氧化物（NOx）的主要来源，通过影响全球对流层臭氧（O3）及其他关键氧化剂而对气候产生影响。我们利用基于太空的闪电成像仪（LIS）的闪电能量数据，计算了时间和空间分辨的闪电NOx（LNOx）产生速率。我们的产生速率在海洋上空平均约为每道闪电309摩尔（mol fl?1），峰值出现在正午；在陆地上空约为172 mol fl?1，峰值出现在清晨。用我们具有空间和小时变化的产生速率替换原始GEOS-Chem模式清单中的静态值后，2015-2019年全球年LNOx排放量为4.4 Tg氮（N）；比原始清单少了近2 Tg N。由于陆地上空闪电更为频繁，年度陆基LNOx排放量仍超过海上排放量，但海上排放的相对比例有所增加。LNOx排放量最大的下降区域位于35°N以北的夏季，静态的500 mol fl?1被替换为150-250 mol fl?1。全球LNOx排放量的下降导致对流层自由层NOx、O3、羟基自由基（OH）和过氧乙酰硝酸（PAN）的浓度降低。LIS闪电线亮度的小时变化与高频地球静止闪电成像仪（GLM）的闪电能量总体一致，尽管该比较仅限于热带美洲地区。引入LNOx产生速率的小时变化导致赤道下层对流层O3出现超过10%的局部下降。鉴于我们更新的LNOx排放量提供了一种可行方案来解决模型中对O3和OH的过高估计以及对温室气体甲烷寿命的过低估计问题，独立的验证至关重要。该内容仅可通过PDF获取。PDF：《新兴研究者系列：利用太空闪电探测器获取的空间和时间分辨的闪电NOx产生速率》? 2026 作者所有。由英国皇家化学学会出版2026作者本文依据知识共享署名4.0未移植许可协议（Creative Commons Attribution 4.0 Unported Licence）发布。您可以在其他出版物中使用本文材料，而无需向RSC申请额外许可，前提是正确的署名。本文依据知识共享署名4.0国际许可协议发布。