Spricka! Blixtnedslag är ljusa och högljudda - våldsamma nog för att skaka benen och lysa upp himlen. Nu, en ny studie som leds av University of Colorado Boulder tyder på att dessa kraftfulla händelser också kan förändra kemin i jordens atmosfär, påverkar till och med jordens allt viktigaste ozonskikt.

Resultaten, publicerad i Journal of Geophysical Research:Atmospheres , kasta nytt ljus över vad det innebär att leva på en planet full av blixtnedslag.

"Du har ungefär 1, 800 aktiva åskväder över hela världen vid varje given tidpunkt, genererar cirka 50 blixtar per sekund, "sade Robert Marshall, en medförfattare till den nya studien och biträdande professor vid Ann och H.J. Smead Institutionen för rymdteknik.

Allt som blinkar kan ha en bredare inverkan på atmosfären än forskare en gång trodde, han sa.

Forskningen bygger på ett komplicerat fenomen som kallas för blixtinducerad elektronutfällning, eller LEP. När blixten slår, Marshall förklarade, bulten skjuter av en puls av elektromagnetisk energi som kan spridas hela vägen runt jorden och ut i rymden. Där, att energi interagerar med strålningsbanden som omger vår planet, skramlar loss några av elektronerna som fångats inuti - som sedan regnar ner mot jorden.

Föreställ dig det som att skaka en trädgren för att slå av våt snö.

I deras nya studie, han och kollegor spårade nedfallet från tre åskväder under det senaste decenniet som sträckte sig från Nebraska till Karibien. Baserat på deras beräkningar, dessa individuella stormar kan ha startat en kemisk kedjereaktion i atmosfären som fick ozonskiktet att krympa på vissa platser med så mycket som 5% - en förlust som potentiellt varade i upp till 12 timmar.

Människor har levt med blixten länge, så dessa fluktuationer i ozon hotar sannolikt inte människors säkerhet. Men, Marshall sa, lagets resultat tyder på att - när de sprids över dussintals stormar som alla händer samtidigt - kan blixtar ha ett förvånansvärt stort inflytande på vad som händer i luften ovanför våra huvuden. Forskarna hoppas kunna studera hur stort det globala inflytandet är nästa.

"Ett enda blixtnedslag har en liten inverkan på atmosfären, "Sade Marshall." Men över tusentals blixtnedslag, det kan vara mycket mer betydelsefullt. Vi vet inte än. "

Blixten kraschar

Det kan också vara något att se. I oktober 2015, till exempel, Orkanen Patricia landade i Texas och Mexiko. Stormen gav lite regn och översvämningar till regionen - för att inte tala om mer än 33, 000 blixtnedslag under bara två och en halv timme.

I sin senaste forskning, Marshall och hans kollegor använde detaljerade datasimuleringar för att följa vad som hände i atmosfären efter den vilda händelsen - plus en liknande storm i Karibien i maj 2017 och en mer än roade himlen ovanför Nebraska i augusti 2013.

"Dessa stormar leder till att elektroner tas bort från strålningsbanden, "Sa Marshall." Det tappar energi i atmosfären, och vi frågar vad gör den energiinmatningen till atmosfären? "

Så här hände:När stormarna fortskred, elektronenergin som regnar ner till jorden började reagera med gaser högt i jordens atmosfär, ungefär 30 till 70 mil över ytan. Koncentrationer av vissa molekyler i luften, inklusive väteoxider och kväveoxider, sköt upp nästan på en gång. Kväveoxider, till exempel, ökat med hela 150%.

Själva, dessa gaser kan inte göra mycket skada. Men, Marshall sa, de kan blanda djupare i atmosfären, så småningom når ozonskiktet - en viktig gräns som ligger mindre än 30 mil över marken och hjälper till att skydda livet från solens strålning.

"Ökningen av kväveoxider kan pågå i 24 timmar eller mer, och dessa gaser kommer sakta att sjunka i höjd där de kan förstöra ozon, "Sa Marshall.

Teamet förväntar sig inte att förstörelsen kommer att sprida sig långt bort från området strax ovanför stormen, skapa en kortlivad tunn fläck i ozonskiktet. Men förlusten av ozon är jämförbar med vad forskare har observerat under andra stora atmosfäriska störningar, inklusive norrsken, eller norrsken, som får himlen att lysa på höga breddgrader.

Går framåt, Marshall och hans kollegor tänker hålla ett öga på de mörka och stormiga nätterna.

"I den här studien, vi tittar på effekten av enskilda stormar, "sa han." Nästa steg är att säga vad som är globalt, kumulativ effekt av belysning på den övre atmosfären. "