Arazi örtüsü ve atmosferik sınır tabakasının özellikleri, gök gürültülü fırtınaları ve onların imza fenomeni olan şimşekleri değiştirir. Dünya üzerindeki gök gürültülü fırtınalardaki en keskin zıtlıklardan bazıları kıta-okyanus sınırı boyunca meydana gelir.
Genel olarak, karada okyanusa kıyasla büyüklük sırasına göre daha fazla yıldırım görülür.
Atmosferin termodinamik özellikleri, yüzeydeki arazi örtüsündeki farklılıklar nedeniyle büyük ölçüde değişir.
Araştırmanın başyazarı James Madison Üniversitesi'nden Profesör Mace Bentley, "Kirlilik bulut çekirdeği gibi davranıyor," dedi.
"Hava akımıyla buluta getiriliyor; hava akımı ve hava akımı daha sonra kirlilik parçacıklarını ayırıyor, bu da buluttaki elektrik yüklerini bölüyor ve daha fazla yıldırım üretimine yol açıyor."
Çalışma için yazarlar Washington, D.C. bölgesindeki yaklaşık 200.000 ve Kansas City bölgesindeki 300.000'den fazla gök gürültülü fırtınayı inceledi.
Ulusal Yıldırım Tespit Ağı'ndan alınan 12 yıllık yıldırım verilerini ve iki şehirdeki yüzlerce hava kirliliği istasyonundan alınan verileri kullanarak, istikrarsızlığın yüksek olduğu ortamlarda daha fazla kirliliğin buluttan yere düşen yıldırımları artırdığını tespit edebildiler.
"Analizimiz şimşek çakmalarını Washington DC bölgesinde toplam 196.836 gök gürültülü fırtına olayı olarak gruplandırırken, Kansas City için şimşek veri tabanından 310.209 gök gürültülü fırtına tespit edildi" dediler.
"Tüm gök gürültülü fırtına olaylarının %37,7'sinden fazlası ve %39,2'si sırasıyla Washington DC ve Kansas City için 10'dan fazla flaştan oluşuyordu."
"Kanıtlar, iyi huylu sinoptik koşullardaki sıcak mevsim gök gürültülü fırtına ortamlarının Washington DC ve Kansas City bölgeleri arasında termodinamik, aerosol özellikleri ve aerosol konsantrasyonları açısından önemli ölçüde farklı olduğunu göstermektedir" diye eklediler.
"Bununla birlikte, flaş sayılarıyla ölçülen gök gürültülü fırtına yoğunluğunun, ortamdaki farklılıklara rağmen benzer termodinamik-aerosol ilişkileri tarafından düzenlendiği görülmektedir."
"Gök gürültülü fırtına başlangıç ortamları incelendiğinde, konvektif mevcut potansiyel enerji ile flaş sayıları arasında istatistiksel olarak anlamlı, pozitif ilişkiler vardır."
"Aerosol konsantrasyonu da yıldırımın güçlenmesi için parçacık boyutundan daha önemli bir miktar gibi görünmektedir."
Araştırmacılar şu anda Washington, D.C. ve Kansas City'den daha fazla kirliliğe sahip bir mega kent olan ve sıcak, tropikal bir iklimde yer alan Bangkok, Tayland üzerinde benzer bir araştırma yapıyorlar.
Şimdiye kadar elde edilen sonuçlar benzer olsa da, bu fırtınalarda yıldırım oranları daha da yüksek.
Profesör Bentley, "Görünüşe göre dünyanın neresine giderseniz gidin, kentsel kirlilik gök gürültülü fırtınaları ve şimşekleri artırabiliyor" dedi.
Çalışma Atmospheric Research dergisinde yayınlandı.