研究顯示,湯加水下火山爆發引發了近59萬次閃電,“前所未有”!
上個月,湯加附近巨大的水下火山不僅向空氣中噴射了創紀錄的火山灰,而且還導致了有史以來最大的火山閃電事件之一。
據Vaisala擁有並運營的全球地面閃電探測網路GLD360稱,這次火山噴發引發了近59萬次閃電,“前所未有”。據Vaisala的氣象學家吉斯·瓦加斯基說,閃電幾乎吞沒了湯加群島周圍的島嶼。他說:“我無法想象島上的人們會經歷什麼,頭頂上籠罩著巨大的火山灰雲,海嘯淹沒了他們所有的一切,雲對地閃電在他們周圍降落,這一定讓人感覺像是世界末日。”
根據這些資料,路透社製作了一個令人難以置信的動畫,展示了1月13日至1月15日期間閃電 的激增。1月13日,地表的一次噴發造成了一次巨大的閃電,並一直持續到1月14日。接著,1月15日,洪加湯加-洪加哈派海底火山大規模噴發,在短短6小時內引發了近40萬次閃電。
在三天的時間裡,總共發生了近59萬次閃電,大大超過了排名第二的閃電事件——2018年印度尼西亞的喀拉喀托火山爆發。
瓦加斯基說:“在2018年12月的喀拉喀托火山噴發中,我們在一週的時間內探測到了大約34萬次閃電,所以在短短几個小時內探測到近40萬次閃電活動是非同尋常的。”
根據GLD360的資料,湯加周圍約56%的閃電擊中陸地或海洋表面,其中1300次擊中湯加塔普主島,另外44%的閃電可能是在火山灰羽狀物中或雲層之間傳播的。
瓦加斯基說:“被歸類為雲到地面的閃電的比例比你通常在一場典型的雷暴中看到的要高,也比你通常在火山爆發中看到的要高,所以這就產生了一些有趣的研究問題。”
當大氣中有很大的正負電荷積聚時,電子在它們之間流動,這被稱為閃電
火山爆發引起兩種主要型別的閃電——幹充電和冰充電。
幹充電發生在火山羽流很小(高度可達2.5英里),並在火山灰、岩石和破裂的熔岩顆粒相互摩擦,積聚足夠的電荷導致閃電的時候。與此同時,冰充電發生在高羽流(高達7.5英里),到達水可以結冰的地區。在火山爆發的情況下,這些水往往來自岩漿,而在標準的閃電中,它們來自雲層。
湯加附近巨大的水下火山不僅向空氣中噴射了創紀錄的火山灰,而且還導致了有史以來最大的火山閃電事件之一
根據瓦加斯基的說法,這兩種形式的閃電都發生在湯加火山噴發期間——1月13日的幹充電和1月15日的冰充電。火山爆發周圍海水的存在也可能對閃電風暴起到了作用。當熔岩與水接觸時,它會分解成更小的碎片,從而增加了可供碰撞的粒子數量。然而,關於火山閃電為什麼會發生,特別是在微觀粒子相互作用水平上,仍然存在幾個問題。
瓦加斯基總結說:“科學家們已經在努力瞭解是什麼導致了洪加湯加火山噴發如此猛烈,從爆發的規模,到傳播到世界各地的衝擊波和壓力波,以及海嘯和閃電的數量。在未來的幾個月或幾年裡,將會有大量的研究來了解它。”
火山爆發導致了7.4級地震,引發了海嘯,使島嶼被火山灰覆蓋,外界援助也被切斷
根據最近的一項研究,這次火山噴發本身是有記錄以來最強烈的一次。
美國國家航空航天局的科學家研究了1月15日噴發的初步資料,認為其爆發威力在500萬至3000萬噸TNT當量之間。1980年華盛頓州的聖海倫斯火山爆發產生的威力相當於約2400萬噸TNT當量炸藥。南太平洋的水下火山在洪加湯加近兩週前爆發時,向大氣中噴射出高達25英里的碎片,而且這次7.4級地震引發的海嘯衝入海岸線,造成破壞,並造成該地區3人死亡。
為什麼會有閃電?
當強烈的上升氣流在巨大而密集的暴雨雲中產生靜電時,閃電就會發生。雲的一部分帶正電,另一部分帶負電。當這種電荷分離足夠大時,就會發生劇烈的放電,也就是我們所知的閃電。這樣的放電開始於一小塊足夠熱的電離空氣來導電。這個小區域形成了一個分叉的閃電通道,可以達到幾英里長。這個通道有一個負極,可以驅散地面上的電荷,還有一個正極,可以從雲層中收集電荷。在閃電期間,這些電荷從通道的正極轉移到負極,導致電荷被釋放。
作者:Shivali Best
原文連結:https://www.dailymail.co.uk/sciencetech/article-10519539/Tonga-underwater-volcanic-eruption-triggered-nearly-590-000-lightning-strikes.html