Подтверждено существование коронных разрядов на кончиках листьев во время гроз

Научное сообщество получило первое прямое полевое подтверждение существования слабого электрического явления, известного как коронный разряд, исходящего от кончиков листьев в условиях грозовой активности. Это явление, которое десятилетиями оставалось предметом теоретических предположений и лабораторных наблюдений, было задокументировано в естественных условиях летом 2024 года.

Исследовательская группа под руководством метеоролога Патрика Макфарланда из Университета штата Пенсильвания зафиксировала этот феномен, что является важным шагом в понимании взаимодействия атмосферного электричества с биосферой. Основной мониторинг проводился в Пемброке, Северная Каролина, а последующие подтверждения были получены при отслеживании штормов, двигавшихся от Флориды до Пенсильвании, США. Команда использовала специализированную мобильную лабораторию, оснащенную датчиками электрического поля и камерой, чувствительной к ультрафиолетовому (УФ) излучению, установленной на перископе, поскольку разряды слишком слабы для невооруженного глаза.

Механизм явления заключается в том, что интенсивная атмосферная электрическая энергия создает сильный заряд, который индуцирует противоположный заряд в грунте. Этот заряд поднимается к самым высоким точкам, в данном случае — к кончикам листьев. Решающее значение имела УФ-камера, реагирующая на излучение в диапазоне от 255 до 273 нанометров. Анализ видеозаписей, сделанных во время активных гроз, выявил скопления УФ-вспышек, синхронизированных с колебаниями ветвей. В течение одного 90-минутного периода наблюдения во время одного шторма команда зафиксировала 41 отдельный коронный разряд с кончиков листьев, причем некоторые из них продолжались до трех секунд.

Результаты исследования были опубликованы в издании Geophysical Research Letters в начале 2026 года, разрешая давнюю научную загадку, основанную ранее на косвенных данных об аномалиях электрического поля у лесов. Патрик Макфарланд подтвердил значимость прорыва, заявив: «Эти вещи действительно случаются; мы видели их; теперь мы знаем, что они существуют». Лабораторные исследования, проводившиеся с середины XX века, уже указывали на то, что такие разряды могут вызывать ожоги кончиков листьев, потенциально повреждая клеточные мембраны и хлоропласты, что негативно сказывается на фотосинтезе.

С точки зрения экологии, остается открытым вопрос о долгосрочном влиянии этого повторяющегося электрического воздействия на общее состояние крон и лесные экосистемы. Исследователи предполагают, что многократное воздействие может повредить кутикулу — восковой защитный слой листа. Более того, предыдущие работы ученых из Университета штата Пенсильвания показали, что коронные разряды генерируют гидроксильный радикал (OH) и гидропероксильный радикал (HO2), которые могут влиять на качество воздуха, нейтрализуя парниковые газы, но также способствуя образованию озона. Учитывая, что в районах с высокой вероятностью гроз произрастает около двух триллионов деревьев, а в любой момент времени происходит около 1800 гроз, постоянный характер этого явления подчеркивает его потенциальную значимость для атмосферной химии.