2022年1月15日，湯加的亨加火山爆發(fā)，噴發(fā)持續(xù)了至少11個(gè)小時(shí)，并在大氣產(chǎn)生了破紀(jì)錄的閃電量。收集到的關(guān)于這次噴發(fā)的信息可以用來(lái)更好地監(jiān)測(cè)由這類噴發(fā)引起的與航空有關(guān)的危險(xiǎn)性。

(資料圖)

位于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(dòng)在2022年1月13日加劇，兩天后，一股火山灰、水和巖漿氣體被射入中間層至少36英里（58公里），達(dá)到高潮。

雖然在當(dāng)時(shí)，他們觀察到的巨大羽流讓研究人員對(duì)噴發(fā)的規(guī)模有了一些了解，但直到他們查看了來(lái)自四個(gè)獨(dú)立來(lái)源的高分辨率數(shù)據(jù)，他們才真正理解了噴發(fā)的時(shí)間順序和它產(chǎn)生的影響。

這項(xiàng)研究的主要作者Alexa Van Eaton說(shuō)："這次噴發(fā)引發(fā)了一場(chǎng)超強(qiáng)的雷暴，我們從來(lái)沒(méi)有見(jiàn)過(guò)這樣的情況。這些發(fā)現(xiàn)展示了我們擁有的一個(gè)新工具，可以以光速監(jiān)測(cè)火山，并幫助USGS[美國(guó)地質(zhì)學(xué)會(huì)]發(fā)揮作用，為飛機(jī)提供火山灰危害咨詢。"

依靠測(cè)量光和無(wú)線電波的傳感器的數(shù)據(jù)，研究人員跟蹤了閃電并估計(jì)了它們的高度。他們發(fā)現(xiàn)，亨加的噴發(fā)產(chǎn)生了剛剛超過(guò)192000次閃電，由近500000次電脈沖組成。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(jiàn)過(guò)的。

Van Eaton說(shuō)："通過(guò)這次噴發(fā)，我們發(fā)現(xiàn)火山羽流可以為閃電創(chuàng)造條件，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出我們以前觀察到的氣象雷暴的范疇。事實(shí)證明，火山噴發(fā)可以創(chuàng)造出比地球上任何其他種類的風(fēng)暴更極端的閃電。"

火山的煙羽將如此多的質(zhì)量推入中間層，它在火山云中產(chǎn)生了波浪，很像一塊石頭掉進(jìn)池塘?xí)r產(chǎn)生的漣漪。人們看到閃電在這些波浪中"沖浪"，以150英里（250公里）的巨大圓環(huán)向外移動(dòng)。

"吸引我們的不僅僅是閃電的強(qiáng)度，這些閃電環(huán)的規(guī)模讓我們大吃一驚。我們以前從未見(jiàn)過(guò)這樣的事情，在氣象風(fēng)暴中沒(méi)有任何東西可以與之相比。單個(gè)閃電環(huán)已經(jīng)被觀察到了，但沒(méi)有觀察到多個(gè)閃電環(huán)，而且相比之下，它們是很小的。"

在火山爆發(fā)之初，要獲得有關(guān)火山羽流的可靠信息可能具有挑戰(zhàn)性，特別是來(lái)自海底火山的信息。研究人員說(shuō)，從Hunga噴發(fā)中獲得的見(jiàn)解可以用來(lái)更好地監(jiān)測(cè)未來(lái)大型火山噴發(fā)期間的航空相關(guān)危險(xiǎn)。

這是第一次使用現(xiàn)代儀器觀察到大量巖漿通過(guò)水面噴發(fā)的情況，即所謂的巖漿噴發(fā)（phreatoplinian eruption）。到目前為止，科學(xué)家們只在地質(zhì)記錄中看到過(guò)噴氣式噴發(fā)的證據(jù)。

這項(xiàng)研究發(fā)表在《地球物理研究快報(bào)》雜志上。