堪萨斯大学一项最新研究指出，远洋船舶硫排放减少可能与孟加拉湾及南中国海等繁忙航运航线附近的闪电频率下降有关。相关论文已发表在《npj气候与大气科学》。

研究团队表示，在国际海事组织（IMO）于2020年实施限制远洋船舶燃料硫含量的规定之前，孟加拉湾航运航线附近曾出现较为频繁的闪电活动；在规定实施后，该地区硫酸盐排放量下降约70%。研究进一步发现，与硫限令实施前相比，上述海域航线附近的闪电击中密度（每平方公里闪电放电次数）下降约36%。

该研究第一作者、堪萨斯大学地理与大气科学助理教学教授金勤建称，孟加拉湾之所以更容易呈现这一关联，可能与两方面因素有关：一是航运活动密集，释放的硫酸盐气溶胶水平高于其他海洋区域；二是孟加拉湾强对流活动频繁，而强对流是闪电发生的必要条件。

研究团队提出的机制解释为：船舶硫酸盐排放减少会导致云凝结核减少，云滴变大，对流与风暴强度减弱，进而使冰晶减少，从而降低闪电发生频率。

除孟加拉湾外，研究还在其他繁忙航运航线附近检测到类似的闪电减少信号。金勤建表示，南中国海也观察到与孟加拉湾相近的现象；红海存在较弱信号，但不如孟加拉湾和南中国海明显。

本研究使用的闪电数据来自由华盛顿大学运营的“全球闪电定位网络”。金勤建称，该网络自2000年代初开始建设，已运行十余年，可提供高分辨率的全球闪电数据，为识别相关区域闪电变化提供了基础。

在硫酸盐气溶胶对云的影响方面，金勤建表示，硫酸盐气溶胶（自然或人为来源）主要具有两类气候效应：一是散射太阳辐射并带来降温效应；二是改变云的微物理特性，例如云滴大小与云滴浓度，并通过改变云层进一步影响辐射。他解释称，硫酸盐气溶胶进入大气后可作为云凝结核；当云凝结核增多时，云滴变小、降水更难形成，云层寿命延长，更可能发展为高云并形成冰云，冰云增多则会提高闪电发生概率。

研究同时提到，IMO 2020年硫限令的初衷是改善空气质量，但闪电减少可能带来额外影响。金勤建指出，闪电对海上人员与设备存在风险，也会影响能见度与作业；此外，船舶硫酸盐气溶胶减少还可能带来增温效应。他表示，团队观察到2020年后船舶硫排放下降，北大西洋和太平洋上空云层“变暗”，意味着吸收更多太阳辐射。其团队此前研究认为，船舶硫酸盐气溶胶减少可能是2023年和2024年全球创纪录高温的原因之一。

在后续研究方向上，金勤建称，未来将进一步评估船舶硫酸盐气溶胶变化的更广泛影响。他指出，当前不少研究依赖全球气候模型，但其空间分辨率较低，难以准确模拟边界层云过程，从而影响对气溶胶辐射效应与云效应的评估。为此，他计划使用高空间分辨率的区域气候模型，尤其是能够解析低云层积云的模型，以更准确估计船舶硫酸盐气溶胶减少对全球气温上升的影响。

此外，金勤建还计划研究亚洲国家约15年前开始实施的硫排放削减法规的影响。他提到，团队2021年的研究显示，自2010年左右起硫酸盐及其他气溶胶物种呈下降趋势，这可能导致亚洲国家闪电减少，后续将进一步分析亚洲地区闪电的长期变化趋势。

该研究合著者包括中国兰州大学黄建平、中国南京信息工程大学魏江峰，以及堪萨斯大学地理与大气科学副教授蒲兵。