火山爆发的秘密- 一种只发生在火山喷发的火山灰云内部的奇怪而猛烈的闪电形式 - 终于被破解了。
德国的研究人员不仅弄清楚了火山闪电的来源,他们还可能找到了一种新方法来实时测量火山喷出的火山灰量,这将有助于我们预测喷发期间和喷发后的空气质量。
在我们深入研究火山闪电之前,我们需要了解一些基础知识正常闪电。 闪电云中的形式当暖空气和冷空气混合时会产生静电荷,云的顶部带正电荷,底部带负电荷。
“在发展的早期阶段,空气充当云中正负电荷之间以及云与地面之间的绝缘体,”解释道国家强风暴实验室(国家安全标准协会)。
“当相反的电荷积累到足够多时,空气的绝缘能力就会崩溃,并会出现快速放电,我们称之为闪电。闪电暂时平衡了大气中的带电区域,直到相反的电荷再次积累起来。 ”。
火山闪电中也会发生类似的情况,电荷会不断积累,但也存在一些很大的差异。 例如,火山闪电形成的距离地面较近,但并不总是如此向下移动就像普通闪电一样。
而且,最重要的是,火山闪电发生在火山灰羽流中,而不是普通的水蒸气云中,这使得它们成为研究人员一段时间以来一直在研究的神秘力量。
现在,路德维希马克西米利安大学的一个团队在日本观察到了这些令人敬畏的闪电形式樱岛山,地球上最活跃的火山之一,使用高速视频片段和声学分析。
在仔细检查他们收集的数据后,研究小组发现火山闪电通常发生在火山灰云的下部。
他们说,这是因为火山边缘内翻腾的岩浆导致其上方的火山灰云变得带电。 最终,这种电荷的积累类似于普通云中的情况,从而产生雷击。
“这些数据使我们推断,尽管火山和雷云闪电具有许多共同的物理特征,但爆炸性喷发时发生放电的条件是由正在发展的羽流内复杂的电荷分布造成的,”团队报告。
在分析他们的发现时,研究小组注意到雷击的频率随着火山灰羽流的大小而增加。
这种相关性,他们希望,将提供一种新的方法来测量火山喷发的规模以及有多少火山灰被抛入空气中,而不会让研究人员处于危险之中。 毕竟,即使从很远的地方,闪电也很容易计数。
“这是一个可以在几公里外、能见度较差的情况下测量的参数,”团队成员之一科拉多·西马雷利 (Corrado Cimarelli) 告诉麦迪·斯通 (Maddie Stone)。吉兹莫多。
虽然我们现在可能知道火山闪电是如何产生的,但关于它们可能还有很多东西需要了解——就像这个 2015 年的发现, 在哪里阿拉巴马大学的研究人员发现,火山闪电实际上会产生完美的圆形玻璃球。
研究结果发表于地球物理研究通讯。