200 000 villámcsapás – A tongai Hongga-kitörés a valaha rögzített legerősebb villámlást produkálta

A kitörés maximális intenzitás mellett percenként 2600 villanást produkált. A tudósok villámcsapást használtak, hogy belenézzenek a hamufelhőbe, és új részleteket vontak ki a kitörés idővonalához.

• A január 15-i kitörés legalább 11 órán át tartott, több órával tovább, mint az eddig ismert
• A villámcsóva a valaha mért legmagasabb magassági villanásokat produkálta, 20-30 kilométerrel (12-19 mérföld) a tengerszint felett.
• Óriási villám „hullámok” hullámoztak át egy vulkáni csóvát
• A villámadatok egy kitörés korábban ismeretlen fázisait tárják fel, és tájékoztatják a jövőbeni vulkáni veszélyek megfigyelését

A Hongga-vulkán 2022. január 15-i kitörése Tongában továbbra is rekordokat döntöget. Egy új tanulmány szerint a vulkánkitörés „túltöltött” zivatart hozott létre, amely a valaha feljegyzett legerősebb villámlást produkálta. A kutatók azt találták, hogy körülbelül 200 000 villám villant fel a csóvában a kitörés során, a csúcs pedig percenként több mint 2600 volt.

Amikor a tengeralattjáró vulkán kitört a Csendes-óceán déli részén, hamuból, vízből és vulkáni gázokból álló oszlopot generált legalább 58 kilométer magasan. A tornyosuló csóva hasznos információkat adott a tudósoknak a kitörés méretéről, de a műholdról is eltakarta a szellőzőnyílást, ami megnehezítette a kitörés előrehaladott változásainak követését.

A 2022. január 15-i villámok és vulkáni csóvák fejlődésének térképei UTC-ben megjelenített időpontokkal. A szürkeárnyalatos sztereoszkópikus felhőmagasságot ad, a kék pontok a földi rádiófrekvenciás rácsok által észlelt villámokat mutatják a következő percben, a lilás-sárga skála pedig a GLM-érzékelő által optikailag észlelt villámokat.

Optikailag érzékelt villámlást tartalmazó képkockákra vonatkozik. Legalább négy különböző villámepizód fordul elő 04:16 és 05:51 között, majd egy utolsó epizód következik 8:38 és 48:48 között. A kezdeti és legszembetűnőbb hurok (az első négy képkockán látható) a gravitációs hullám bevezető szélén helyezkedik el a felső lombkoronafelhőn belül. Rózsaszín körök határolják a villámgyűrűt két képkockában, és 60 ms-1-nél nagyobb (átlagos) tágulási sebességet mutatnak. A felső lombkorona nyugati irányú mozgása 05:37-kor alacsony szintű felhőt tár fel. Fehér szaggatott sokszögek jelölik a villámlás helyét, és a sztratoszférikus lombkoronafelhővel mutatják nyugati irányú mozgását. A helyi szigetek feketével vannak jelölve. Köszönetnyilvánítás: Van Eaton et al. (2023), Geophysical Research Letters, doi: 10.1029/2022GL102341

A négy különálló forrásból származó nagyfelbontású villámadatok – amelyeket korábban soha nem használtak együtt – most lehetővé tették a tudósok számára, hogy bepillantást nyerjenek ebbe a csóbaba, új fázisokat űzve ki a kitörés életciklusából, és betekintést nyerjenek az általa generált furcsa időjárásba.

„Ez a vulkánkitörés olyan feltöltött zivatart hozott létre, amilyet még soha nem láttunk” – mondta Alexa Van Eaton, az USGS vulkanológusa, a tanulmány vezetője. „Ezek az eredmények egy új eszközt mutatnak be, amellyel a vulkánokat fénysebességgel figyelhetjük, és segítenünk kell az USGS szerepét a hamuveszélyre vonatkozó figyelmeztetések kommunikálásában a repülőgépekkel.” A tanulmány ben jelent megGeofizikai kutatási levelek

amely nagy hatású, rövid formátumú jelentéseket tesz közzé, amelyek azonnali vonatkozásúak az összes Föld- és űrtudományra.

Van Eaton szerint a vihar azért alakult ki, mert a sekély óceánban nagyon aktív magma kilökődés történt. Az olvadt kőzet elpárologtatta a tengervizet, amely a gerincig emelkedett, és végül elektromos ütközést hozott létre a vulkáni hamu, a túlhűtött víz és a jégeső között. A tökéletes villámvihar.
https://www.youtube.com/watch?v=G1buT1qWLNk

A 2022. január 15-i tongai Hongga vulkán kitörése során több mint 200 000 villámvillanás történt kék pontokkal. A kitörés villámerősségére vonatkozó új elemzések kimutatták, hogy a vulkáni vihar volt a valaha feljegyzett legintenzívebb vihar, és új eredményeket hozott. betekintést ad a kitörés evolúciójába. Köszönetnyilvánítás: Van Eaton et al. (2023), Geophysical Research Letters, doi: 10.1029/2022GL102341

A fényt és rádióhullámokat mérő érzékelők adatainak felhasználásával a tudósok nyomon követték a villámokat, és megbecsülték azok magasságát. A kitörés valamivel több mint 192 000 villanást produkált (körülbelül 500 000 elektromos impulzusból áll), a csúcs 2615 villanás percenként. A villámok egy része soha nem látott magasságokat ért el a Föld légkörében, 20-30 kilométeres magasságban.

„Ezzel a vulkánkitöréssel felfedeztük, hogy a csóvák olyan feltételeket teremthetnek a villámlás számára, amelyek távol állnak a korábban megfigyelt légköri zivatarok birodalmától” – mondta Van Eaton. „Kiderült, hogy a vulkánkitörések hevesebb villámokat okozhatnak, mint bármely más típusú vihar a Földön.”

A villám nem csak a kitörés időtartamába, hanem annak időbeli viselkedésébe is betekintést nyújtott.

„A kitörés sokkal tovább tartott, mint az eredetileg megfigyelt egy-két óra” – mondta Van Eaton. A január 15-i tevékenység legalább 11 órán keresztül hullámokat generált. Valójában csak a felületes adatok alapján tudtunk kihozni.”

A kutatók a vulkáni tevékenység négy különálló fázisát látták, amelyeket a csóva magassága és a villámlás sebessége határoz meg, ahogy a villámok gyengülnek és gyengülnek. Van Eaton szerint a villámlás intenzitásának és a vulkáni tevékenységnek való összekapcsolásából nyert betekintések jobb nyomon követést és valós idejű előrejelzést nyújthatnak a repüléssel kapcsolatos veszélyekről egy nagy vulkánkitörés során, beleértve a hamufelhők kialakulását és mozgását. Megbízható információk megszerzése a vulkáni csóvákról a kitörés kezdetén komoly kihívást jelent, különösen a távolabbi víz alatti vulkánok számára. Az összes rendelkezésre álló nagy hatótávolságú megfigyelés, beleértve a villámlást is, kihasználása javítja a korai észlelést, hogy elkerülje a repülőgépeket és az embereket a veszélytől.

„Nem csak a villám intenzitása vonzott minket” – mondta Van Eaton. Őt és kollégáit zavarba ejtették a vulkán koncentrikus villámgyűrűi, amelyek idővel kitágulnak és összehúzódnak. „Ezeknek a villámgyűrűknek a mérete feldobta a fejünket. Ilyet még soha nem láttunk, és a meteorológiai viharokban sem lehet összehasonlítani. Egyetlen villámgyűrűt is megfigyeltek, de nem dupláztak, és ehhez képest kicsik.

A nagy magasságban ismét erős turbulencia volt a felelős. A csóva akkora tömeget pumpált a felső légkörbe, hogy hullámokat küldött a vulkáni felhőbe, mintha kavicsot ejtett volna a tóba. Úgy tűnik, hogy a villám „szörföl” ezeken a hullámokon, és 250 kilométer széles gyűrűkben mozog kifelé.

Mintha mindez nem lenne elég ahhoz, hogy ez a kitörés félelmetes legyen, ez a vulkanizmus egy phreatoplinian néven ismert stílusa, amely akkor fordul elő, amikor nagy mennyiségű magma robban át a vízen. Korábban ez a kitörési stílus csak a geológiai feljegyzésekből volt ismert, és modern műszerekkel soha nem figyelték meg. Heng kitörése mindent megváltoztatott.

„Olyan volt, mintha kivennénk egy dinoszauruszt, és látnám, ahogy négy lábon jár” – mondta Van Eaton. – Valahogy eláll a lélegzete. Hivatkozás: „Villámhurkok és gravitációs hullámok: Betekintés a tongai Hongga-vulkán óriási kitörésébe, 2022. január 15-én”, Alexa R. Van Eaton, Jeff Lapierre, Sonia A. Christopher Bedka és Konstantin Khlopenkov, 2023. június 20. Elérhető itt.Geofizikai kutatási levelek
.