200000 ومضة برق – أنتج ثوران هونغغا في تونغا أشد برق تم تسجيله على الإطلاق

أنتج الثوران 2600 ومضة في الدقيقة بكثافة قصوى. استخدم العلماء البرق للنظر في سحابة الرماد ، واستخرجوا تفاصيل جديدة للجدول الزمني للثوران.

• استمر ثوران 15 يناير 11 ساعة على الأقل ، أي عدة ساعات أطول مما كان معروفًا في السابق
• أنتج عمود البرق أعلى ارتفاع ومضات تم قياسها على الإطلاق ، من 20 إلى 30 كيلومترًا (12 إلى 19 ميلاً) فوق مستوى سطح البحر
• أمواج البرق “الأمواج” العملاقة التي تموجت عبر عمود بركاني
• تكشف بيانات البرق عن مراحل غير معروفة سابقًا للثوران ، وإبلاغ مراقبة المخاطر البركانية في المستقبل

استمر ثوران بركان هونغغا في تونغا في 15 يناير 2022 في تحطيم الأرقام القياسية. وفقًا لدراسة جديدة ، تسبب الانفجار البركاني في حدوث عاصفة رعدية “فائقة الشحن” أنتجت أقوى برق تم تسجيله على الإطلاق. وجد الباحثون أنه كان هناك ما يقرب من 200000 ومضة برق في العمود البركاني طوال فترة الثوران ، وبلغت ذروتها أكثر من 2600 ومضة كل دقيقة.

عندما اندلع البركان الغواصة في جنوب المحيط الهادئ ، نتج عنه عمود من الرماد والماء والغازات البركانية بارتفاع 58 كيلومترًا (36 ميلًا) على الأقل. أعطى العمود الشاهق للعلماء معلومات مفيدة حول حجم الثوران ، لكنه حجب أيضًا فتحة التهوية عن عرض القمر الصناعي ، مما يجعل من الصعب تتبع التغييرات في الثوران أثناء تقدمه.

خرائط تطوير البرق والعمود البركاني في 15 يناير 2022 ، مع عرض الأوقات بالتوقيت العالمي المنسق. يعطي Grayscale ارتفاعات سحابة مجسمة ، والنقاط الزرقاء تظهر ومضات البرق التي تم اكتشافها بواسطة شبكات تردد الراديو الأرضية خلال الدقيقة التالية ، ويظهر مقياس اللون الأرجواني والأصفر البرق المكتشف بصريًا من مستشعر GLM.

يشير إلى الإطارات ذات البرق المكتشف بصريًا. تحدث أربع حلقات برق مميزة على الأقل من الساعة 04:16 إلى الساعة 05:51 متبوعة بحلقة أخيرة من الساعة 8:38 إلى الساعة 48:48. تتركز الحلقة الأولية والأبرز (المرئية في الإطارات الأربعة الأولى) عند الحافة الأمامية لموجة الجاذبية داخل سحابة المظلة العلوية. تحدد الدوائر الوردية حلقة البرق في إطارين ، وتظهر معدل تمدد (متوسط) يتجاوز 60 مللي ثانية -1. يبدأ التحرك نحو الغرب للمظلة العلوية في الكشف عن سحابة منخفضة المستوى بحلول 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

سمحت بيانات البرق عالية الدقة من أربعة مصادر منفصلة – لم تُستخدم معًا من قبل – للعلماء الآن بالتحديق في هذا العمود ، وإثارة مراحل جديدة من دورة حياة الثوران واكتساب رؤى ثاقبة للطقس الغريب الذي أحدثه.

قالت أليكسا فان إيتون ، عالمة البراكين في هيئة المسح الجيولوجي الأمريكية التي قادت الدراسة: “تسبب هذا الانفجار البركاني في حدوث عاصفة رعدية شديدة الشحن لم نشهد مثلها من قبل”. “توضح هذه النتائج أداة جديدة يتعين علينا مراقبة البراكين بسرعة الضوء ومساعدة دور هيئة المسح الجيولوجي الأمريكية في إبلاغ تحذيرات مخاطر الرماد إلى الطائرات.” تم نشر الدراسة فيرسائل البحث الجيوفيزيائي

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

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

أكثر من 200000 ومضة برق ، تظهر كنقاط زرقاء ، حدثت طوال فترة الثوران في بركان هونغغا في تونغا في 15 يناير 2022. كشفت التحليلات الجديدة لشدة البرق في الثوران أن العاصفة البركانية كانت الأشد التي تم تسجيلها على الإطلاق وقدمت رؤى جديدة حول تطور الثوران. الائتمان: فان إيتون وآخرون. (2023) ، رسائل البحوث الجيوفيزيائية ، دوى: 10.1029 / 2022GL102341

بدمج البيانات من أجهزة الاستشعار التي تقيس الضوء وموجات الراديو ، تتبع العلماء ومضات البرق وقدّر ارتفاعاتها. أنتج الثوران ما يزيد قليلاً عن 192000 ومضة (تتكون من ما يقرب من 500000 نبضة كهربائية) ، وبلغت ذروتها 2615 ومضة في الدقيقة. وصل بعض هذا البرق إلى ارتفاعات غير مسبوقة في الغلاف الجوي للأرض ، يتراوح ارتفاعها بين 20 إلى 30 كيلومترًا (12 إلى 19 ميلًا).

قال 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 البداية”. أدى نشاط 15 يناير إلى ظهور أعمدة بركانية لمدة 11 ساعة على الأقل. لقد كان في الحقيقة فقط من خلال النظر إلى البيانات الخاطفة التي تمكنا من سحبها “.

رأى الباحثون أربع مراحل متميزة من النشاط البركاني ، حددها ارتفاعات العمود ومعدلات البرق أثناء تلاشيها وتضاؤلها. قال فان إيتون إن الأفكار المكتسبة من ربط شدة البرق بالنشاط البركاني يمكن أن توفر مراقبة أفضل وتنبؤًا فوريًا للمخاطر المتعلقة بالطيران أثناء ثوران بركاني كبير ، بما في ذلك تطور سحابة الرماد وحركتها. يعد الحصول على معلومات موثوقة حول الأعمدة البركانية في بداية الثوران تحديًا كبيرًا ، خاصة بالنسبة للبراكين البعيدة تحت الماء. يعمل تسخير جميع الملاحظات 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 جذبتنا إلى الداخل”. كانت هي وزملاؤها في حيرة من أمرهم من حلقات البرق متحدة المركز ، المتمركزة في البركان ، والتي تمدد وتقلص مع مرور الوقت. “حجم حلقات البرق هذه أذهلت عقولنا. لم نشهد شيئًا كهذا من قبل ، ولا يوجد شيء يمكن مقارنته في عواصف الأرصاد الجوية. وقد لوحظت حلقات برق مفردة ، لكنها لم تتضاعف ، وهي صغيرة بالمقارنة.

كان الاضطراب الشديد على ارتفاعات عالية هو المسؤول مرة أخرى. ضخ العمود كتلة كبيرة في الغلاف الجوي العلوي مما أدى إلى إرسال تموجات في السحابة البركانية ، مثل إسقاط الحصى في بركة. يبدو أن البرق “يتصفح” هذه الموجات ويتحرك للخارج في شكل 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 أسلوب الثوران هذا معروفًا فقط من السجل الجيولوجي ولم يتم ملاحظته أبدًا باستخدام الأجهزة الحديثة. غير ثوران الهنغ كل ذلك.

قال فان إيتون: “كان الأمر أشبه بإخراج ديناصور ورؤيته يتجول على أربع أرجل”. “نوع من يأخذ أنفاسك.” المرجع: “حلقات البرق وموجات الجاذبية: نظرة ثاقبة على عمود الانفجار العملاق من بركان هونغغا في تونغا في 15 يناير 2022” بقلم أليكسا آر فان إيتون ، جيف لابيير ، سونيا أ. كريستوفر بيدكا وكونستانتين خلوبنكوف ، 20 يونيو 2023 ،رسائل البحث الجيوفيزيائي
.