地球表面的自然伽马辐射（NGR）来源于地壳中的原始放射性核素（主要是U-Th系列和K-40）、宇宙成因成分以及大气放射性和高能大气过程的时间依赖性贡献（UNSCEAR，2000年）。已知积雪和土壤湿度会调制NGR，例如通过空气中的伽马射线雪调查可以发现，地下的K-40和Th系列产生的伽马信号会被上覆的雪水层衰减（Carroll和Vadnais，1980年；Cho等人，2020年）。
先前的研究表明，气象传输可以显著扰动山区和极地站点的自然放射性。在瑞士阿尔卑斯山的Jungfraujoch，氡观测显示边界层空气会间歇性地被山风输送到高海拔站点，从而可测量地改变当地的大气成分（Griffiths等人，2014年）。在南极洲，King George岛上的King Sejong站进行的多年高精度观测表明，222Rn是追踪受陆地影响的气团到达南极环境的有效示踪剂（Chambers等人，2014年）。最近，在波兰Hornsund极地站的长期监测显示，环境伽马射线剂量率受到气象因素的显著调制，尤其是雪深和温度（Nieckarz和Kubicki，2025年）。这些研究为与天气相关的自然辐射背景扰动提供了重要背景，但它们似乎无法解释当前的现象：一种在高山冬季发生的、通过光谱学方法解析出的自然伽马射线线持续增强的现象。
在阿拉加茨高山站的伽马射线监测中发现，雷暴电场可以强烈调制NGR。雷暴期间的伽马射线增强（TGEs，Chilingarian等人，2010年；2011年）部分是由氡的子体产生的伽马射线引起的，主要是通过214Pb和214Bi同位素的衰变（Chilingarian，2018年，2019年）。通过对晴朗天气恢复阶段的长期TGEs进行分析，这些研究表明近地表氡子体伽马成分的有效大气半衰期约为20-25分钟，这与222Rn链中短寿命子体的衰变一致（Chilingarian等人，2019a；2019b）。后来，Chilingarian等人（2020年）证明近地表电场（NSFs）可以有效地在地面和云底之间重新分配携带氡子体的气溶胶，这一过程被称为“氡循环效应”。在这个框架下，TGEs期间的NGR增强受到土壤释放、电场垂直传输和放射性衰变的动态平衡控制。Chilingarian等人（2021年）对冬季氡和电场NGR来源进行了全面分析。
2024年冬季在阿拉加茨高山研究站（海拔3200米，亚美尼亚）的NGR监测活动中首次发现了由风引起的伽马射线风暴（WiGRS）。强风将氡的子体和含有放射性核素的颗粒移动到探测器和室内空气附近。使用SEVAN型粒子探测器，在没有雷暴的情况下，观测到了强烈的、持续长时间的伽马射线计数率增强（Chilingarian等人，2025年）。SEVAN探测器（Chilingarian等人，2018年）提供宽能量范围内的积分计数率；然而，它们在0.3-3 MeV范围内的能量分辨率仅为50-60%，无法分辨特定放射性核素的个别伽马射线线。因此，最初的WiGRS研究将这一现象视为一种新的、由风驱动的NGR来源。尽管如此，它仍无法确定发射辐射的同位素组成，并假设伽马射线主要来自氡的子体。
使用高精度RT-56光谱仪的当前研究表明，这一新现象的起源与以往不同。我们观察到，一旦由强风引发，WiGRS增强会持续数天，即使在风速减弱后计数率仍保持升高，这与氡同位素（214Pb和214Bi）的20-25分钟半衰期特征相反。因此，本文表明WiGRS光谱主要由40K和208Tl的伽马射线线主导，氡同位素的贡献较低。因此，光谱证据清楚地表明2025年的WiGRS代表了一种新的NGR类型，不能仅用自由大气氡子体传输来解释，尽管氡的子体仍通过沉积的母体物质存在。
为了获得这些光谱证据，2025年在阿拉加茨安装了一台高分辨率的RT-56 NaI(Tl)伽马射线光谱仪，并配备了SEVAN探测器和Davis气象站。RT-56仪器在亚MeV范围内提供高能量分辨率，能够分辨自然同位素的个别伽马射线线。通过对背景和风暴期间光谱中的显著峰值进行高斯拟合，我们量化了主要自然放射性核素的增强情况，并确定了不同WiGRS事件的主要贡献者。特别是，我们发现最明显的WiGRS事件与1.46 MeV的40K线和2.61 MeV的208Tl线的强烈增强有关。
结合以往的研究，WiGRS可以被解释为一个累积的、由机械过程驱动的现象：强风移动并传输含有长寿命自然放射性核素的气溶胶、细土和雪颗粒。由于这些母体放射性核素的半衰期极长，它们的活性不会在气象时间尺度上衰减；相反，随着更多放射性物质被带入并沉积在建筑物和探测器外壳中，局部伽马射线场增强。这解释了为什么WiGRS在风减弱后仍能保持几乎恒定的强度，与主要由氡子体主导的TGEs形成鲜明对比，后者的强度迅速遵循氡子体的20-25分钟有效大气半衰期。
因此，当前的光谱学和气象学研究具有双重目的。首先，它完善了WiGRS的物理图景，证明它们主要是由风传输的长寿命自然放射性核素产生的，而不是由电场调节的短寿命氡子体产生的。其次，它强调了WiGRS在高海拔和极地站点辐射监测和环境建模中的更广泛重要性，在这些地方，强冬季风和雪暴频繁发生。在这样的环境中，WiGRS可能成为NGR的主要累积贡献，即使在个别气象事件过后仍会持续存在，并可能影响长期背景估计，除非它们被正确识别和建模。
