我当鹿开始向我跑来的时候，我觉得肯定有什么不对劲。当一根松枝从我头上飞过时，我就知道出事了。空气变得黑暗起来，一种像火车一样的声音呼啸着穿过森林，真正的风在它自己的声音之后呼啸而过。所有的树都朝着同一个方向摇晃着，然后响起了一声雷鸣。
我感觉到的不仅仅是看到的巨大的架子云，一堵带着电的黑色条纹墙，汹涌着越过阿勒格尼山脉的山脊，俯瞰着西弗吉尼亚州的绿堤。在蓝天的衬托下，它看起来不太像天气，更像一幅罗斯科(Rothko)的画。我住在这个偏远的小镇上，像往常一样在下午跑步，小心翼翼地穿过从我家通往我工作的国家射电天文台的小路。肾上腺素让我飞得更快。
我在12分钟内跑了2英里，以前从未保持过这样的速度，之后也从未保持过，我跨过了倒下的树木和电线。当我回到家，惊讶于居然平安无事时，我把我的狗拖到农舍的地下室。然而，焦躁不安的30秒之后，我冲回楼上，把门打开，站在门廊上。一阵狂风袭来。闪电像频闪灯一样来了。我觉得自己是清醒的、有活力的、忙碌的。当前线的边缘向前推进时，这股力量似乎净化了空气，使整个场景充满了黄色灯光的意义。
我不是第一个有这种感觉的人，也不是第一个把它写出来的人。沃克·珀西(Walker Percy)在他的小说中写道:“他的印象是，不仅他自己，其他人也在飓风中感觉更好。最后一个绅士，于1966年发表。今天，人们在天气渠道广播周围的人群播出并穿过他们的手指，暴风雨将加强。他们在雷尼斯的情况下变得眩晕。Percy，哲学家以及一位小说家，受到这种现象的兴趣。在他最早的散文之一，在20世纪50年代出版，他问道，“为什么人们经常在良好的环境中感到差，善于糟糕的环境？”
为什么飓风会提升我们的情绪——把我们从一种我们甚至不知道我们已经陷入的不适中提出来——对哲学家、小说家以及喜欢哲学和小说的人来说是一个丰富的问题。我们的眩晕往往伴随着内疚，以及对自己期待并享受如此具有破坏性的东西的厌恶，这一事实加深了我们的眩晕。
但风暴带来的刺激可能不仅仅是一种心理现象。一门被称为生物气象学的科学分支试图解释大气过程对生物和生态系统的影响。生物气象学家研究的主题包括:季节如何影响植物生长，农业如何依赖气候，天气如何帮助传播或抑制人类疾病。几十年来，有一个派别一直在研究空气中的带电粒子，即离子，如何在风中飞翔时改变我们的心理。
环境对我们的影响的解释有时会在科学和伪科学的交叉点上崩溃。带电分子影响人类的想法导致了一些可疑的治疗方法，比如负空气电离疗法。但最近，严谨的研究暗示离子、生理学和心理学之间存在着令人信服的联系。这项工作与风暴科学的碰撞可能会给我们所有人带来联系的信息。
年代20世纪中期，当离子产生机器和离子计数器变得更加标准化和可用时，科学家首次试图解开空气离子(其成分随天气和环境而变化)和人类情绪之间的网络。离子，无论是天然的还是设备内部的金属，都是带电粒子:负离子有一个额外的电子，而正离子缺少一个电子。当某种力量——如地面上空气的刮擦或飞溅的水滴的剪切——从正离子上剥离一个电子时，正离子就会产生火花。这个电子反弹到附近的氧分子上，氧分子变成了负离子。
在野外，人们遇到的负离子密度最大的地方是宜人的、水分充足的地方，以及在夏季。破碎的海浪和从天空落下的水滴或流过岩石的边缘-向空中释放出大量的消极元素。闪电也是如此。正离子——通常与烟雾、烟雾和灰尘等污染物颗粒有关——在室内、城市地区和冬季更为普遍。风暴的前缘和炎热干燥的风，比如加州的圣塔阿纳斯也会把它们吹进来。
闪电像频闪灯一样来了。我觉得自己是清醒的、有活力的、忙碌的。
新奥尔良的Daniel Silverman医生和费城宾夕法尼亚大学的Igho Kornblueh是第一个测试离子变化的潮汐是否对人体或大脑有影响的人。极性是好是坏，还是都是中性的?1957年，他们用离子产生装置产生的空气离子对实验对象进行了30分钟的治疗。
在治疗期间，西尔弗曼和科恩布卢通过脑电图观察患者的脑电活动。当它们被负离子、正离子或同时被两种离子包围时，它们长长的、缓慢的α波看起来平静而放松(这还不是完全确定的)。另一个研究小组后来证实，当他们用负离子治疗病人时，大脑活动放松，感觉更敏锐。他们的结果并不确定，但在50年代和60年代的另外三项研究观察了离子如何改变自我报告的舒适和不安的感觉。根据这项研究，一些被试用正离子感受负面情绪，一些被试用负离子感受正面情绪。
这种相关性很快成为标准智慧：正离子伤害，提高犯罪率，哮喘袭击和你的骚动。负离子有助于让你开心。但实验本身并不足够强大，以便使用混合方法，未标准化的测量和可疑控制的研究人员来证明任何一个连接。
在1981年至1987年期间，更多的研究看着离子的精神效果。十一个索赔效果显着，倾向于相同的结论：积极是坏的;消极是好的。尽管如此，实验在剂量，设计和质量控制中变化，因此无法指向明确的结论。
在当时和今天，科学家们都不确定离子是如何改变生物化学的，如果它们真的改变了的话。当时流行的观点是“血清素假说”，由加州大学伯克利分校的A.P. Kreuger和E.J. Reed以及希伯来大学的Felix Sulman提出。他们声称，正离子产生了过量的血清素，这是一种神经递质，或化学信使，通常与快乐和幸福的感觉有关。但是高水平的血清素会引起问题，后来被称为“血清素刺激综合征”。根据作者的说法，正离子使血清素在血液中漂浮。负离子逆转了这种不平衡，从神经递质中剥离了以氮为基础的胺分子，从而使血清素水平回落到原来的水平。
然而，其他科学家认为血清素假说存在问题。“所谓的血清素假说关注的是血液浓度，”哥伦比亚大学精神病学临床心理学教授迈克尔·特曼(Michael Terman)说。他是目前从事离子严肃研究的少数人之一。血液中的血清素是在肠道中产生的，而大脑中的血清素则来自大脑。特曼说，它们是“两个截然不同的系统”。
来自许多科学家的角度来看，来自1983年，当弗雷德·索卡（遇到“遇到”和“坏”离子，发表）离子效应，引发了一股新时代热潮。毫无疑问，这本书是那些网址为negativeizers.net和negativegenerators.com的网站的鼻祖，这些网站都是那些兜售能解决你所有问题的昂贵空气充电设备的公司。特曼说:“对于那些寻求一条通向清晰的坚实道路的科学家来说，空气离子功效的流行说法令人尴尬。”
1987年，当乔纳森·查理(Jonathan Charry)和罗伯特·卡维特(Robert Kavet)将现有的学术论文汇编成一本名为《科学》(science)的书时，严谨的研究工作戛然停止空气离子:物理和生物方面．在总体上，三十年的研究没有加起来。调查结果彼此冲突，科学家提供了一些生化解释。The denouement after that was steep: According to a meta-analysis of experiments on the topic by principal scientist William Bailey of Exponent’s Center for Exposure Assessment and Dose Reconstruction, only a few human research studies were published between 1987 and 1993. But more recent experiments using high concentrations of air ions, like those Terman has done, led Bailey and his team to look again at the research literature. “It had been more than 20 years since the last comprehensive review of air ion research,” Bailey says.
T曼是哥伦比亚长老会医学中心光治疗和生物节律中心的负责人，他并没有想到自己会成为一名空气离子研究者，也没有想到小分子会产生生理效应。他无意中开始了离子疗法的研究:他在另一个实验中需要安慰剂。为了测试强光是否有助于治疗抑郁症，他的实验需要一组对照组——一组没有接受强光治疗但不知道自己属于对照组的受试者。有问题的是，大多数人都能看到光，所以受试者会知道他们服用的是安慰剂，这可能会扭曲结果。
特曼与芝加哥大学的拉里·查特(Larry Chait)和查曼·伊士曼(Charmane Eastman)讨论了这个问题，他们在类似的实验中使用了断电电离器作为安慰剂。当时，大多数人都听说过——多亏了离子效应- 阴性离子有助于我们的心理状态。Chait和Eastman推出，如果他们断开了一个离子发生器，但是制造它看如果它开着，人们就会相信他们正在接受真正的治疗。特曼并没有这么做。相反，他将负离子发生器的剂量保持在极低的水平，低到可以算作安慰剂。对照组受试者可以相信他们正在接受治疗，尽管他们并没有。
他比较了病人对灯箱的反应;低输出，安慰剂电离器;也是一个高输出电离器。他说:“我个人并没有期望高密度的单元能有效地减轻重度抑郁症的症状。”“我认为高密度和低密度的单位都可以作为可靠的安慰剂。我对早期文献中的说法持怀疑态度，因为我知道，在查理和卡维特的书出版后，研究领域实际上已经崩溃了。”
早上的阵雨，比如暴雨，可以起到抗抑郁的作用。
但结果令他震惊。当患者进行30分钟、持续约三周的高剂量治疗时，抑郁症状减少了50%以上。然而，低密度离子并没有起到多大作用，这表明一个实际的生化方程式可能在起作用，就像服用更多的泰诺能产生更大的镇痛效果一样。(不过，贝利指出，在荟萃分析中，更长时间或更频繁的高密度治疗并没有产生更好的效果。)
特曼报告了这个结果替代和补充医学杂志．“你可以看出，我仍然对这种说法感到紧张，”他说，并解释了为什么他选择了一份不像其他出版物那样主流或影响力大的出版物。但他后来在普通精神病学档案（现在JAMA精神病学)和美国精神病学杂志，该领域最具竞争力的期刊。
目前还不清楚这种提升情绪的生物化学机制是如何运作的。血清素假说仍然是一种可能性，尽管需要更好的和基于大脑的测试来排除它。特曼写道，另一种想法是，负离子落在皮肤上，中和了皮肤上积聚的正电荷，如果正离子实际上对大脑有害，那么这将减轻抑郁症状。吸入这些离子也可以激活犁鼻器，这是一个被认为可以检测信息素的鼻子解剖器官，以某种方式向大脑发送一个积极的信息。
在寻找可能解释空气离子作用的生物机制时，特曼偶然发现了一项研究，在这项研究中，医生给刚做过手术的ICU患者的肺部注射负离子。他们血液中由于压力而形成的乳酸下降了。同样的情况也会发生在患有季节性情绪失调(SAD)的人的血管中，SAD是一种环境诱发的抑郁症。特曼对这项研究很感兴趣，但他说他不会“声称血液氧化增加是离子效应的作用机制”。另一项研究正在进行中，以观察SAD患者在负离子治疗期间血液中的氧气水平是否会出现颠簸。如果他们能做到，研究人员就能更进一步，弄清楚负离子是如何使血液氧化的，以及为什么这会让人感觉更好。
牛津大学的凯瑟琳·哈默最近也在进行双盲、严谨的研究——科学家和研究对象都不知道病人接受了哪种治疗——研究离子如何影响大脑。“我们已经看到发表的研究支持负离子管理作为季节性抑郁症的治疗，这是有趣的，”她说，指的是特曼的研究。“没有人知道这种治疗是如何起作用的。”
她开始研究离子疗法是否会像左洛复(Zoloft)或阿立哌唑(Abilify)那样产生一些相同的心理变化。“当人们抑郁时，他们倾向于关注和记住更多消极的事情，而不是积极的事情，”她说。这是药物重新配置的第一个心理过程。
在2012年的实验中，Harmer聚集了悲伤的人，并给了他们一个标准的情绪处理测试的电池，例如识别正面和负面表情，并回顾负面和积极的人格特征。抑郁症偏向识别和记住消极，但她的实验中的健康人没有这种相同的偏见。
当哈默对患者进行高密度负离子治疗，然后重复测试时，他们表现出了情绪处理方面的改善——比如识别和回忆那些快乐面孔和词语的能力增强——就像服用药物的人一样。但并不是只有SAD患者病情好转。在大多数情况下，健康的对照组也是如此。
特曼和哈默都警告不要把他们的发现过度概括到实验室之外的暴风世界。在已知的可控环境下，世界上的天气和瀑布无法提供精确的、超高密度的负粒子。尽管如此，科学家们还是愿意进行一些推测。“负离子的自然增加，比如在瀑布附近露营，可能会产生类似的效果，”哈默说。“然而，这并没有通过我们在研究中使用的相同方法进行测试，所以这是未知的。”她警告说，离子浓度的微小变化可能会导致生理和心理上的微小变化。
展望实验室之外的世界，特曼还提到了他的同事、爱达荷大学的菲利普·米德(Phillip Mead)的研究成果。米德发现，典型的浴室淋浴空气中的负离子密度与特曼的工业电离器(比大多数商业销售的电离器输出更高)的负离子密度相当。“我不知道这是否解释了为什么人们喜欢长时间淋浴，或者开始大声唱歌，”特曼说。但就像旧时流行文学所宣称的那样，我们或许可以安全地推断出暴雨及其短期后果。可以想象，如果你每天醒来后洗30分钟澡，就会有我在临床试验中测量到的那种抗抑郁作用。”
W当我在暴风雨后醒来，我仍然嗡嗡作响，虽然世界再次寂静。也许，就像一场淋浴或一个以瀑布为中心的露营地，重大的气象事件改变了空气离子浓度，以至于天气真的进入了我的皮肤，改变了我的大脑或血液，或者两者都改变了。就像在新月之夜躺在田野里一样，暴风雨让我觉得自己是宇宙的一部分——一个微不足道、易碎的一部分，但仍然是宇宙的一部分。
当我打开前门的时候，我看到了一个崭新的世界，一个直立的树木和电线杆少得多的世界。它们没有一个掉在我的车或房子上。但我很快发现其他人就没这么幸运了。
我了解到，这场风暴是一种飓风级别的现象，风速高达每小时100英里。气象学家将其命名为“北美超级derecho”。地震造成了30亿美元的损失，约420万人断电。
我的城镇没有电 - 所以没有水，来自井中 - 两周。红十字会出现故障，晚餐和水合。一名警察站在一个发电机喂食气泵旁边，并对剩下的一点进行配给。这条线伸展一英里。一位住在城镇的老太太在她的房子里被发现死了，被一氧化碳杀死。一个男人在尝试清理碎片时死于枯竭，另一个人因为他无法快速到达医院。
但也不全是坏事，风暴带来的生机和毁灭性的影响把人们团结在一起，就像磁化的铁屑。在绿色河岸，人们聚在一起分享慢慢腐烂的食物，从彼此的院子里拖出树枝，并邀请对方晚上去燃烧垃圾的篝火。他们给彼此带来桶装饮用水，骑自行车去商店给邻居赊购冷炖肉罐头，并分享“它来袭时你在哪里?””的故事。
不过，过了一段时间，当电力恢复，我们重新开始工作，给家里装上照明设备和水管后，我们每个人都脱离了这个紧密的团体。我们再次变得孤立无援。但是，就像被喷射的电子会寻找并与另一个分子结合一样，人类也总是会聚集在一起。毕竟，未来充满了灾难，有可能让我们重归于好。
萨拉·斯科尔斯(Sarah Scoles)是科罗拉多州丹佛市的一名作家，也是网站的撰稿人《连线》杂志的科学。
本文最初发表于2016年6月的《潮流》杂志。
