几十年来 ， 科学家一直在研究闪电中的氮氧化物（NOx） ， 包括它们是如何形成的 ， 以及一次闪电产生这类化学物质的频率和数量 。但结果仍不明确：根据不同的研究报告 ， 一次闪电能够产生的氮氧化物的量从32到664摩尔不等 。在巴思看来 ， 这个研究领域还很不成熟 ， 具有极大的发展空间 。
因此 ， 2012年飞行任务的主要目标之一就在于 ， 更准确地测量闪电产生的氮氧化物 。巴思回忆道：“我们会在早上起床后与气象学家交谈 ， 他们会告诉我们当天哪些地区可能有雷暴 。”随后 ， 这支团队就飞往这些地方 ， 采集那里的大气样本 ， 希望来一场雷暴 。
巴思表示：“当我们发现一场风暴来临时 ， 大家就变得特别兴奋 。计算机还在采集数据的时候 ， 我们就忙着将它们记录下来 。”有一次飞机甚至被闪电击中 ， 好在我们很快便用胶带把洞补上了 。
这支团队将对氮氧化物的量的测量结果 ， 缩小到了此前测量结果的中间范围：一次闪电产生了142~291摩尔的氮氧化物 。不过 ， 想要预测某场雷暴将释放出多少氮氧化物 ， 以及准确记录整个过程以便用计算机模型模拟大气内的化学过程 ， 仍然困难重重 。巴思表示：“有时我觉得每场雷暴都各不相同 ， 不过最终我们还是得到了一些共同点 。”这样看来 ， 只计算闪电产生的氮氧化物的平均值可能还不够 。巴思猜测 ， 氮氧化物的量还与闪电的长度有关 。此外 ， 根据她的研究团队的结果 ， 在一场雷暴期间 ， 长度越短的闪电出现得越频繁 。
利用NASA 的研究飞机进行观测活动 ， 飞机上搭载了多种用于研究雷云内部和周围大气的仪器 。（
夏天一场猛烈的雷暴过后 ， 一切都像被净化了一样 。随着闪电散去、雨过天晴 ， 整个世界看起来如同迎来了新生 ， 空气也仿佛被冲洗得干干净净 。
这一切并非巧合——闪电产生的一氧化氮可以引发后续一连串反应 ， 这不仅会产生更多的臭氧 ， 还会产生大气中最重要的、可用作清洁剂的氧化物：羟基自由基 。它们能够与多种有害气体分子发生反应 ， 从而使这些分子氧化 ， 更易溶于水 ， 并最终以雨水的形式落下 ， 例如温室气体甲烷、交通或工业废气 。
羟基自由基在很大程度上影响着大气中许多化学物质的寿命 ， 无论这些物质是天然存在还是人为排放的 。科学家在20世纪70年代首次发现了这一点 。“有一段时间 ， 确定（大气中）羟基自由基的量是研究的重中之重 ， ”布龙回忆道 ， “每十亿个大气粒子中只有几十个羟基自由基 。因此想要确定它们的浓度非常困难 ， 而且有太多因素会使测量结果出错 。”
寻找羟基自由基
最终 ， 研究人员开发出了两种 *** ， 以便准确测量大气中羟基自由基的量 。一种 *** 是基于质谱技术：首先让羟基自由基与同位素标记的二氧化硫（SO2）反应 ， 形成同位素标记的 *** ， 然后通过质谱仪使它们电离并被检测到 。布龙对此表示：“这种 *** 听起来很奇怪 ， 但是确实有效 。”
另一种 *** 的依据在于 ， 羟基自由基对特定波长的紫外光具有特征吸收 ， 并因此发射一定波长的荧光 。这也正是布龙所采用的 ***。具体来说 ， 研究人员会引导一些大气样本通过一个小孔进入一台测量仪 ， 然后用一束调谐至其中一个吸收波长的激光 ， 轰击那里的样本 。这种 *** 的关键在于把握时机 。
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