在希腊神话中，宙斯掌控着闪电的创造。数千年后，人类开始承担起这个角色。科学家们已经将气溶胶排放与亚马逊地区容易发生森林火灾的闪电增加联系起来 (pdf)以及中国空气污染严重的地区。然而，最近当研究人员在印度洋和南海两条世界上最繁忙的航运路线上的烟雾弥漫的天空中发现了密集的闪电轨迹时，人类对大气静电放电的影响最清晰的例子浮出水面。
大气科学家乔尔·桑顿（华盛顿大学）、美国宇航局马歇尔太空飞行中心的博士后卡特里娜·维尔茨和他们的同事们研究了12年的详细数据后发现，在交通繁忙的航运通道正上方，闪电发生的频率几乎是海洋其他地方的两倍。根据9月发表在《地球物理研究快报》上的一项研究，闪电频率的增加与船舶排放的尾气有关，不能用风或大气温度结构等气象因素来解释。
在水面上比在陆地上更容易看到这种效应，因为一般来说，海洋上方的大气中气溶胶含量相对较低——气溶胶是漂浮在空气中的微小液体或固体颗粒。研究小组注意到，在船舶向空气中排放硫和氮氧化物等排放物的地点，闪电的密度更高。然后，研究人员使用世界闪电定位网络（WWLLN）追踪闪电事件——该系统由声学传感器组成，可以探测全球各地的电扰动。
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其他专家对这一发现表示赞赏。“我真的认为（这项新研究）是气溶胶在电气化中发挥重要作用的最佳单一证据，”麻省理工学院的物理气象学家厄尔·威廉姆斯说，他没有参与这项研究。
已知未知数
即使人类在产生闪电中的作用的证据不断增加，提出的相关性也会产生比解答更多的问题。为什么气溶胶会产生这种影响？是否有分析云层的方法可以帮助预测未来的雷击？
闪电是风暴的自然特征，当满足某些条件时就会发生。云中的粒子相互摩擦，聚集相反的电荷，最终分离成正电区和负电区。这两个极点之间会形成一个空间，在该空间中可能会发生电荷转移——或者说闪电。有时，闪电会将电荷传输到地面，形成雷击。
但我们现在了解到，产生的闪电量可能受到超出自然气象学范围的因素的影响，包括气溶胶。最近的其他研究也证实了气溶胶与更多闪电有关的观点。自桑顿和他的同事的研究发表以来，以色列魏茨曼科学研究所的伊兰·科伦和奥里特·阿尔塔拉兹及其同事发现，使用 WWLLN，更强的闪电与陆地上方的气溶胶来源有关。“我们惊讶地发现，全球的结果如此一致，”阿尔塔拉兹说。她补充说，这种影响似乎在“全球范围内”的大陆区域上空出现。
闪电会损坏建筑物和车辆，每年造成数千人死亡(pdf)，其中许多发生在发展中国家。现在提出污染与电力破坏之间存在直接联系可能为时过早，但关注闪电活动的增加可能对从事预防措施的人员有所帮助
云微物理学
科学家们对气溶胶如何改变云的内部运作方式有一些了解，但电荷分离和闪电产生的微物理学仍然没有完全理解。
当水蒸气凝结到气溶胶上时，就会形成云滴。如果气溶胶很多，这意味着有更多的凝结点——称为云凝结核——因此水会分布在它们之间，形成较小的液滴。这些小液滴特别轻，因此它们更容易在热上升气流中上升到云层的更高层。它们最终会部分冻结，形成所谓的霰，并开始与漂浮在云中的冰晶碰撞。
这些碰撞使闪电成为可能。这是通过摩擦产生电荷的经典例子——就像你摩擦气球产生静电一样。但这故事也变得模糊不清。例如，正如威廉姆斯指出的那样，尚不清楚为什么霰往往会带负电荷，而冰晶会带正电荷。
研究人员面临的一个关键问题是，电气化的增加是更多气溶胶的结果还是大量热空气的结果。热空气本身可能会帮助液滴上升到关键的上层，然后它们以雨的形式从云中落下。这被称为热力学效应。
2013 年的一项计算机模拟发现，仅增加气溶胶确实会导致更多的闪电，这是由于冰晶碰撞造成的，尽管在非常大的气溶胶体积下，这种效应会减弱。“在极端的气溶胶含量下，（液滴）太小了，”美国国家海洋和大气管理局的泰德·曼塞尔说，他是该研究的合著者之一。它们以较慢的速度在空气中传播，这意味着它们可能不太可能与冰晶碰撞，相互摩擦并导致所有重要的电荷分离。
气溶胶效应
对云微物理学的全面理解——例如霰和冰晶之间复杂的相互作用——可能还需要一段时间。但麻省理工学院的威廉姆斯和耶路撒冷希伯来大学的大气科学家丹尼尔·罗森菲尔德认为，更准确地量化云层底部存在的气溶胶数量可能会更好地理解气溶胶对电气化的影响。“丹尼和我就这个问题已经争论了 10 年，”威廉姆斯说。“我一直在捍卫热力学，而他一直在捍卫气溶胶——我想说他正在取得进展。”
罗森菲尔德和他的学生开发了一种气溶胶量化方法，该方法使用卫星对云层反射的红外光进行测量。云滴会根据其大小吸收特定波长的光，因此记录读数中缺少哪些波长可以揭示存在的液滴的大小。这有点像通过分析反射光的颜色来判断宝石是红宝石还是祖母绿。然后，罗森菲尔德将云中的总水量除以液滴大小，从而得出云滴总数的估计值。额外的测量有助于估计热空气上升气流的影响。罗森菲尔德合著了2016 年的一篇论文，描述了该方法。
如果已知气溶胶的数量，当然可以将其与后来云层产生的闪电量进行比较。罗森菲尔德和他的同事现在正在进行一个项目，通过研究休斯顿上空的气溶胶浓度来准确地做到这一点，该团队还可以使用专门的闪电测绘阵列。“它为我们提供了全新的见解，”他说。
云仍然是复杂而神秘的系统。科学家们正在逐渐发现它们的工作原理，以及影响闪电产生的因素，闪电是大自然更引人注目的名片之一。人类可能会为这些闪电的产生贡献一份力量，这可能会让人感到惊讶，但未来的测量将揭示我们所扮演的角色的真正意义。有一件事是肯定的：宙斯可能不再需要为此负责了。