200 000 вспышек молний — извержение вулкана Хонга в Тонге вызвало самую мощную молнию из когда-либо зарегистрированных.

Извержение произвело 2600 вспышек в минуту максимальной интенсивности. Ученые использовали молнию, чтобы заглянуть в облако пепла, и извлекли новые детали для временной шкалы извержения.

• Извержение 15 января длилось не менее 11 часов, что на несколько часов дольше, чем было известно ранее.
• Шлейф молнии произвел вспышки на самой большой высоте, когда-либо измеренной, на высоте от 20 до 30 километров (от 12 до 19 миль) над уровнем моря.
• Гигантские «волны» молнии прокатились по вулканическому шлейфу.
• Данные о молниях раскрывают ранее неизвестные фазы извержения и информируют о будущем мониторинге вулканической опасности.

Извержение вулкана Хонга в Тонге 15 января 2022 года продолжает бить рекорды. Согласно новому исследованию, извержение вулкана вызвало «сверхзаряженную» грозу, которая произвела самую мощную молнию из когда-либо зарегистрированных. Исследователи обнаружили, что во время извержения в шлейфе произошло около 200 000 вспышек молнии, с пиковым значением более 2600 вспышек каждую минуту.

Когда подводный вулкан извергся в южной части Тихого океана, он образовал столб пепла, воды и вулканических газов высотой не менее 58 километров (36 миль). Возвышающийся шлейф дал ученым полезную информацию о размере извержения, но он также скрыл жерло со спутника, что затруднило отслеживание изменений в извержении по мере его развития.

Карты развития молний и вулканических шлейфов 15 января 2022 г., время указано в формате UTC. Шкала серого показывает стереоскопическую высоту облаков, синие точки показывают вспышки молний, ​​обнаруженные наземными радиочастотными сетками в течение следующей минуты, а пурпурно-желтая шкала показывает молнии, обнаруженные оптическим датчиком GLM.

Относится к кадрам с оптически обнаруженной молнией. По крайней мере, четыре отдельных эпизода молнии происходят с 04:16 до 05:51, за которыми следует один последний эпизод с 8:38 до 48:48. Начальная и наиболее заметная петля (видимая на первых четырех кадрах) сосредоточена на переднем фронте гравитационной волны в верхнем пологе облака. Розовые круги очерчивают кольцо молнии на двух кадрах и показывают (среднюю) скорость расширения более 60 мс-1. К 05:37 движение верхней части купола на запад начинает обнажать низкоуровневое облако. Белые пунктирные многоугольники отмечают места молнии, показывая ее движение на запад вместе с стратосферным облаком. Местные острова обведены черным. Предоставлено: Ван Итон и др. (2023), Письма о геофизических исследованиях, doi: 10.1029/2022GL102341

Данные о молниях с высоким разрешением из четырех отдельных источников, которые никогда раньше не использовались вместе, теперь позволили ученым заглянуть в этот шлейф, выявляя новые фазы жизненного цикла извержения и получая представление о странной погоде, которую оно вызвало.

«Это извержение вулкана вызвало сильную грозу, какой мы никогда раньше не видели», — сказала Алекса Ван Итон, вулканолог Геологической службы США, руководившая исследованием. «Эти результаты демонстрируют новый инструмент, который у нас есть для наблюдения за вулканами со скоростью света и помогает Геологической службе США в передаче предупреждений об опасности пепла на самолеты». Исследование было опубликовано вПисьма о геофизических исследованиях

который публикует важные краткие отчеты, имеющие непосредственное отношение ко всем наукам о Земле и космосе.

Ван Итон сказал, что шторм развился из-за очень активного выброса магмы на мелководье океана. Расплавленная порода испаряла морскую воду, которая поднималась до хребта и в конечном итоге образовывала электрические столкновения между вулканическим пеплом, переохлажденной водой и градинами. Идеальный шторм молний.
https://www.youtube.com/watch?v=G1buT1qWLNk

Более 200 000 вспышек молний, ​​показанных синими точками, произошли во время извержения вулкана Хонгга в Тонге 15 января 2022 года. Новый анализ интенсивности молний во время извержения показал, что вулканический шторм был самым сильным из когда-либо представления об эволюции извержения. Предоставлено: Ван Итон и др. (2023), Письма о геофизических исследованиях, doi: 10.1029/2022GL102341

Используя данные датчиков, измеряющих свет и радиоволны, ученые отследили вспышки молний и оценили их высоту. Извержение произвело чуть более 192 000 вспышек (состоящих примерно из 500 000 электрических импульсов) с пиковой частотой 2615 вспышек в минуту. Некоторые из этих молний достигли беспрецедентной высоты в атмосфере Земли, от 20 до 30 километров (от 12 до 19 миль) в высоту.

«С этим извержением вулкана мы обнаружили, что шлейфы могут создавать условия для молнии, которые далеки от царства атмосферных гроз, которые мы наблюдали ранее», — сказал Ван Итон. «Оказывается, извержения вулканов могут создавать более интенсивные молнии, чем любой другой тип бури на Земле».

Молния дала представление не только о продолжительности извержения, но и о его поведении во времени.

«Извержение длилось намного дольше, чем час или два, которые первоначально наблюдались», — сказал Ван Итон. Активность 15 января создавала шлейфы в течение как минимум 11 часов. На самом деле, только взглянув на беглые данные, мы смогли извлечь их».

Исследователи наблюдали четыре различные фазы вулканической активности, определяемые высотой шлейфа и скоростью молнии, когда она нарастала и ослабевала. Ван Итон сказал, что информация, полученная в результате связи интенсивности молний с вулканической активностью, может обеспечить лучший мониторинг и прогнозирование в реальном времени опасностей, связанных с авиацией, во время крупного извержения вулкана, включая развитие и движение облака пепла. Получение надежной информации о вулканических шлейфах в начале извержения является серьезной проблемой, особенно для более удаленных подводных вулканов. Использование всех доступных дальних наблюдений, включая молнию, улучшает раннее обнаружение, чтобы уберечь самолеты и людей от опасности.

«Нас привлекла не только интенсивность молнии, — сказал Ван Итон. Она и ее коллеги были сбиты с толку концентрическими кольцами молний вулкана, которые со временем расширяются и сужаются. «Размер этих колец молний поразил наше воображение. Ничего подобного мы никогда раньше не видели, и в метеорологических бурях нет ничего сравнимого. Наблюдались одиночные кольца молний, ​​но они не удваиваются, и они малы по сравнению с ними.

Причиной снова стала сильная высотная турбулентность. Шлейф перекачивал в верхние слои атмосферы столько массы, что вулканическое облако покрылось рябью, словно камешки, сбрасываемые в пруд. Кажется, что молния «скользит» по этим волнам и движется наружу кольцами шириной 250 километров.

Как будто всего этого было недостаточно, чтобы сделать это извержение потрясающим, это стиль вулканизма, известный как фреатоплинский, который возникает, когда большой объем магмы прорывается сквозь воду. Ранее этот тип извержений был известен только из геологических данных и никогда не наблюдался с помощью современных инструментов. Извержение Хенга все изменило.

«Это было все равно, что взять динозавра и увидеть, как он ходит на четырех ногах», — сказал Ван Итон. «Отчасти захватывает дух». Ссылка: «Петли молний и гравитационные волны: взгляд на шлейф гигантского извержения вулкана Хонга в Тонге 15 января 2022 года» Алексы Р. Ван Итон, Джеффа Лапьера и Сони А. Кристофер Бедка и Константин Хлопенков, 20 июня 2023 г., доступно здесь.Письма о геофизических исследованиях
.