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植物与闪电

Yonghui Dong / 2018-03-16


电影《养家之人》里有一句话:

话要说的更有道理,而不是提高声音,是雨水滋润花朵生长,而不是雷鸣。 Raise your words, not your voice, it’s rain that grows flowers, not thunder.

这是句话很有哲学美感,但从科学角度来看,事实并非如此。

闪电雷鸣是植物的天然肥料。通过闪电空气中的氮气可以转化植物可吸收的氮肥(自然固氮),化学反应如下:

  1. N2 + O2 —> 2NO

  2. 2NO+O2 —> 2NO2

  3. 2NO2 + H2O —> HNO3 + HNO2

据估计,每次闪电可产生大约 3 x 1027 个氮氧化物分子(包括一氧化氮和二氧化氮)。按全球平均每秒闪电 100 次计算,闪电每年可产生 100 万吨氮氧化物 (Franzblau, et al., 1989)。

你可能会问,台词里说的是雷鸣而不是闪电。但雷鸣和闪电息息相关,有时候我们只看到闪电听不到雷鸣,是因为距离太远而已。

在查找资料中,我在一些中文网站(包括很多气象网站和科普网站)里看到有“闪电能够促进植物开花期和早熟,杀死病菌害虫”等一些说法,但我并未找到相关文献,所以这里就辩证地看待一下。有意思的是,我发现一本中国气象学会在 1962 年出的小册子《闪电制肥的试验方法》,可惜没找到电子版,不然倒可以看看里面有什么有趣的结论。

当然,提高说话声是否能让你的言论更信服,这又是另一个话题了。

参考文献

[1] E. Franzblau, et al. “Nitrogen oxides produced from lightning”. In: Journal of Geophysical Research 94.D8 (1989), p. 11089. DOI: 10.1029/jd094id08p11089. URL: https://doi.org/10.1029/jd094id08p11089.