湯加火山噴發創造了破紀錄的閃電秀
2022年1月15日,湯加的亨加火山爆發,噴發持續了至少11個小時,並在大氣產生了破紀錄的閃電量。收集到的關於這次噴發的信息可以用來更好地監測由這類噴發引起的與航空有關的危險性。
位於南太平洋的亨加火山是一座海底火山。該火山在2021年12月開始隆隆作響,其爆炸活動在2022年1月13日加劇,兩天后,一股火山灰、水和岩漿氣體被射入中間層至少36英里(58公里),達到高潮。
雖然在當時,他們觀察到的巨大羽流讓研究人員對噴發的規模有了一些了解,但直到他們查看了來自四個獨立來源的高分辨率數據,他們才真正理解了噴發的時間順序和它產生的影響。
這項研究的主要作者Alexa Van Eaton說:”這次噴發引發了一場超強的雷暴,我們從來沒有見過這樣的情況。這些發現展示了我們擁有的一個新工具,可以以光速監測火山,並幫助USGS[美國地質學會]發揮作用,為飛機提供火山灰危害諮詢。”
依靠測量光和無線電波的傳感器的數據,研究人員跟踪了閃電並估計了它們的高度。他們發現,亨加的噴發產生了剛剛超過192000次閃電,由近500000次電脈衝組成。閃電的峰值為每分鐘2615次,高度在12至19英里(20至30公里)之間,這在以前是從未見過的。
Van Eaton說:”通過這次噴發,我們發現火山羽流可以為閃電創造條件,遠遠超出我們以前觀察到的氣象雷暴的範疇。事實證明,火山噴發可以創造出比地球上任何其他種類的風暴更極端的閃電。”
火山的煙羽將如此多的質量推入中間層,它在火山雲中產生了波浪,很像一塊石頭掉進池塘時產生的漣漪。人們看到閃電在這些波浪中”衝浪”,以150英里(250公里)的巨大圓環向外移動。
“吸引我們的不僅僅是閃電的強度,這些閃電環的規模讓我們大吃一驚。我們以前從未見過這樣的事情,在氣象風暴中沒有任何東西可以與之相比。單個閃電環已經被觀察到了,但沒有觀察到多個閃電環,而且相比之下,它們是很小的。”
在火山爆發之初,要獲得有關火山羽流的可靠信息可能具有挑戰性,特別是來自海底火山的信息。研究人員說,從Hunga噴發中獲得的見解可以用來更好地監測未來大型火山噴發期間的航空相關危險。
這是第一次使用現代儀器觀察到大量岩漿通過水面噴發的情況,即所謂的岩漿噴發(phreatoplinian eruption)。到目前為止,科學家們只在地質記錄中看到過噴氣式噴發的證據。
這項研究發表在《地球物理研究快報》雜誌上。