200000 ضربة برق – أنتج ثوران بركان تونغا أقوى صاعقة صاعقة على الإطلاق

أنتج الثوران 2600 ومضة في الدقيقة بأقصى شدة. استخدم العلماء البرق للنظر في سحابة الرماد ، وكشفوا عن تفاصيل جديدة حول الجدول الزمني للثوران.

• استمر ثوران 15 يناير 11 ساعة على الأقل ، أي عدة ساعات أطول مما كان معروفًا في السابق
• أنتج عمود البرق أعلى ارتفاع تم قياسه على الإطلاق ، من 20 إلى 30 كيلومترًا (12 إلى 19 ميلًا) فوق مستوى سطح البحر.
• البرق “تزلج” فوق الأمواج العملاقة التي تموج عبر العمود البركاني
• تكشف بيانات البرق عن مراحل غير معروفة سابقًا من الثوران ، وتُعلم مراقبة المخاطر البركانية في المستقبل

لا يزال ثوران بركان هونغغا في تونغا في 15 يناير 2022 يحطم الأرقام القياسية. وفقا لدراسة جديدة ، تسبب الثوران البركاني في حدوث عاصفة رعدية “فائقة الشحن” أنتجت البرق الأكثر كثافة على الإطلاق. وجد الباحثون أنه كان هناك ما يقرب من 200000 ومضة في العمود البركاني طوال فترة الثوران ، وبلغت ذروتها أكثر من 2600 ومضة في الدقيقة.

عندما اندلع البركان تحت الماء في جنوب المحيط الهادئ ، نتج عنه عمود من الرماد والمياه والغازات الصخرية بارتفاع 58 كيلومترًا (36 ميلًا) على الأقل. أعطى العمود الشاهق للعلماء معلومات مفيدة حول حجم الانفجار البركاني ، لكنه حجب أيضًا فتحة التهوية عن رؤية القمر الصناعي ، مما يجعل من الصعب تتبع التغيرات في الثوران أثناء تطوره.

خرائط تطوير البرق والعمود البركاني في 15 يناير 2022 ، مع عرض الأوقات بالتوقيت العالمي المنسق. يعطي المقياس الرمادي ارتفاعات سحابة مجسمة ، والنقاط الزرقاء تظهر البرق الذي تم اكتشافه بواسطة مصفوفات تردد الراديو الأرضية خلال الدقيقة التالية ، ويظهر مقياس اللون الأرجواني والأصفر البرق الذي تم اكتشافه بصريًا بواسطة المستشعر.

يشير إلى الإطارات ذات البرق المكتشف بصريًا. ما لا يقل عن أربع حلقات مميزة من البرق تحدث من 4:16 صباحًا إلى 5:51 صباحًا متبوعة بحلقة أخيرة من 8:38 صباحًا إلى 8:48 صباحًا. تتركز الحلقة الأولية والأبرز (المرئية في الصور الأربع الأولى) عند الحافة الأمامية لموجة الجاذبية في سحابة المظلة العلوية. تحدد الدوائر الوردية حلقة البرق في إطارين ، وتظهر معدل تمدد (متوسط) أكبر من 60 مللي ثانية -1. يبدأ التحرك الغربي للمظلة العلوية في الكشف عن سحابة منخفضة المستوى عند 05:37. تحدد المضلعات البيضاء المتقطعة مواقع البرق ، وتظهر حركتها غربًا مع سحابة مظلة الستراتوسفير. تم تحديد الجزر المحلية باللون الأسود. الائتمان: فان إيتون وآخرون. (2023) ، رسائل البحوث الجيوفيزيائية ، دوى: 10.1029 / 2022GL102341

Les données de foudre haute résolution provenant de quatre sources distinctes – jamais utilisées ensemble auparavant – ont maintenant permis aux scientifiques de scruter ce panache, de découvrir de nouvelles phases du cycle de vie de l’éruption et de mieux comprendre le temps étrange qu’il خلق.

قالت أليكسا فان إيتون ، عالمة البراكين في هيئة المسح الجيولوجي الأمريكية التي قادت الدراسة: “تسبب هذا الثوران في حدوث عاصفة رعدية شديدة القوة على عكس أي شيء رأيناه من قبل”. “تُظهر هذه النتائج أداة جديدة لدينا لمراقبة البراكين بسرعة الضوء ومساعدة هيئة المسح الجيولوجي الأمريكية على إخطار الطائرات بتحذيرات مخاطر الرماد.” تم نشر الدراسة فيرسائل البحوث الجيوفيزيائية

التي تنشر تقارير عالية التأثير وقصيرة الشكل مع آثار فورية تشمل جميع علوم الأرض والفضاء.

قال فان إيتون إن العاصفة نشأت لأن الطرد النشط للغاية للصهارة حدث في المحيط الضحل. تبخرت الصخور المنصهرة في مياه البحر ، والتي ارتفعت في العمود ، وشكلت في نهاية المطاف تصادمات كهربائية بين الرماد البركاني والمياه فائقة التبريد وحجارة البَرَد. العاصفة المثالية للبرق.
https://www.youtube.com/watch؟v=G1buT1qWLNk

أكثر من 200000 ضربة برق ، ممثلة بالنقاط الزرقاء ، حدثت خلال ثوران بركان هونغغا في تونغا في 15 كانون الثاني (يناير) 2022. وكشفت التحليلات الجديدة لشدة البرق للثوران أن العاصفة البركانية كانت الأشد على الإطلاق وتم توفيرها. نظرة ثاقبة جديدة لتقدم الثوران. الائتمان: فان إيتون وآخرون. (2023) ، رسائل البحوث الجيوفيزيائية ، دوى: 10.1029 / 2022GL102341

من خلال الجمع بين البيانات من أجهزة الاستشعار التي تقيس الضوء وموجات الراديو ، تتبع العلماء صواعق البرق وقدر ارتفاعها. أنتج الثوران ما يزيد قليلاً عن 192000 ومضة (تتكون من 500000 نبضة كهربائية تقريبًا) ، وبلغت ذروتها 2615 ومضة في الدقيقة. وصلت بعض هذه الومضات إلى ارتفاعات غير مسبوقة في الغلاف الجوي للأرض ، يتراوح ارتفاعها بين 20 و 30 كيلومترًا (12 إلى 19 ميلًا).

وقال فان إيتون: “مع هذا الانفجار البركاني ، اكتشفنا أن الأعمدة البركانية يمكن أن تخلق ظروفًا لبرق بعيدًا عن عالم العواصف الرعدية الجوية التي لاحظناها سابقًا”. “اتضح أن الانفجارات البركانية يمكن أن تخلق برقًا شديدًا أكثر من أي نوع آخر من العواصف على الأرض.”

قدم البرق نظرة ثاقبة ليس فقط على مدة الثوران ، ولكن أيضًا سلوكه بمرور الوقت.

قال فان إيتون: “استمر الانفجار البركاني لفترة أطول بكثير من ساعة أو ساعتين لوحظ في الأصل”. “أدى النشاط في 15 يناير إلى ظهور أعمدة بركانية لمدة 11 ساعة على الأقل. ولم يكن بمقدورنا استخراج ذلك إلا من خلال النظر إلى بيانات البرق.

لاحظ الباحثون أربع مراحل متميزة من النشاط البركاني ، حددها ارتفاعات العمود ومعدلات البرق أثناء صعودها وهبوطها. قال فان إيتون إن المعرفة المكتسبة من خلال ربط شدة البرق بالنشاط البركاني يمكن أن توفر مراقبة وتنبؤًا أفضل لمخاطر الطيران أثناء ثوران بركاني كبير ، بما في ذلك تطور السحب وحركة الرماد. يعد الحصول على معلومات موثوقة حول الأعمدة البركانية في بداية الثوران تحديًا كبيرًا ، خاصة بالنسبة للبراكين المغمورة البعيدة. يعمل تسخير جميع عمليات الرصد بعيدة المدى المتاحة ، بما في ذلك البرق ، على تحسين الاكتشاف المبكر لإبعاد الطائرات والأشخاص عن طريق الأذى.

قال فان إيتون: “لم تكن شدة البرق فقط هي التي شدتنا إلى الداخل”. كانت هي وزملاؤها مفتونين أيضًا بحلقات البرق متحدة المركز ، المتمركزة في البركان ، والتي تمدد وتقلص بمرور الوقت. “لقد فجر حجم حلقات البرق هذه عقولنا. لم نر شيئًا مثل هذا من قبل ، لا يوجد شيء مثله في العواصف الجوية. تمت ملاحظة حلقات واحدة من البرق ، ولكنها ليست متعددة ، وهي صغيرة بالمقارنة.

كانت الاضطرابات الشديدة على ارتفاعات عالية مسؤولة مرة أخرى. ضخ العمود الكثير من الكتلة في الغلاف الجوي العلوي لدرجة أنه أرسل تموجات عبر السحابة البركانية ، مثل سقوط الحصى في البركة. بدا أن البرق “يتصفح” هذه الموجات ويتحرك للخارج في حلقات بعرض 250 كيلومترًا.

كما لو أن كل هذا لم يكن كافيًا لجعل هذا الثوران رائعًا ، فهو يمثل نمطًا من البراكين يُعرف باسم Phreatoplinian ، والذي يحدث عندما ينفجر حجم كبير من الصهارة عبر الماء. في السابق ، كان هذا النمط من الثوران معروفًا فقط من السجلات الجيولوجية ولم يتم ملاحظته أبدًا باستخدام الأدوات الحديثة. غير ثوران الهنغ كل ذلك.

قال فان إيتون: “كان الأمر أشبه باستخراج ديناصور ومشاهدته يسير على أربع”. “بطريقة ما يأخذ أنفاسك.” المرجع: “حلقات البرق وموجات الجاذبية: لمحات من عملاق ثوران بركان هونغغا العملاق في تونغا في 15 يناير 2022” بقلم أليكسا آر فان إيتون ، جيف لابيير ، سونيا أ.بينكي ، كريس فاجاسكي ، كريستوفر ج.شولتز ، مايكل بافولونيس ، كريستوفر بيدكا وكونستانتين خلوبنكوف ، 20 يونيو 2023 ،رسائل البحوث الجيوفيزيائية
.