冰晶VS灰塵，誰製造了火山閃電？
- 發佈時間：2016-04-21 02:30:52 來源：科技日報 責任編輯：羅伯特
■新知
火山閃電是如何形成的困擾著科學家，他們多年以來一直試圖揭曉其中的謎團。目前，發表在《地球物理學研究快報》的兩篇研究報告有助於解釋這一現象，統一了兩個互相矛盾的觀點。
騰訊科學編譯的報道指出，閃電形成很好理解：雲層中的粒子帶電，産生正電和負電分離的電場，閃電的出現使電場保持平衡。在雷暴天氣中，冰晶是帶電微粒，但不清楚火山閃電是否也需要冰晶體，或者是否灰塵微粒之間的摩擦力具有類似的作用，最新兩項研究表明以上兩種情況都是正確的，主要取決於現實狀況。
在第一項研究中，美國地質調查局瀑布火山天文臺的火山學家亞莉克莎·范伊頓（Alexa Van Eaton）和同事使用閃電感測器網路，分析了2015年4月智利卡爾布科火山閃電，他們發現在火山順風方向，閃電沿著較高位置的灰塵羽流運動，這裡溫度足夠低，可以形成冰晶結構。
亞莉克莎説：“火山閃電現象基本上與落在地面上的其他所有灰塵微粒解耦，而是好像跟隨著冰晶保持在較高的大氣層位置。”火山閃電之謎就這樣揭曉了嗎？冰晶是火山閃電形成的所有必需條件嗎？亞莉克莎和她的同事發現閃電也出現在第二階段的火山噴發，當灰塵和氣流接近地球，並且遠離任何冰晶體，暗示著灰塵微粒碰撞可以産生足夠的電荷。
德國慕尼黑大學火山學家科拉多·西馬雷利（Corrado Cimarelli）進行的第二項研究加強了該理論觀點，他記錄了日本九州島櫻島火山火山閃電的高速視頻，2009年這座火山持續噴發，由於灰塵羽狀物遮擋了內部形成的閃電，西馬雷利和研究小組也採用了鄰近聲波感測器和電磁場測量。
他們發現在火山噴發中，火山灰塵和殘骸微粒彼此接近，形成電荷。西馬雷利説：“當地球大氣層猛烈噴射灰塵，這裡將出現放電，獨立於該噴射等級。”范伊頓強調稱，我們可以很明確地講火山煙流是短時間內電氣化的，然而在一次較大火山噴射的帶電變化通常是由冰晶形成而得到了增強。
范伊頓指出，這項研究將幫助我們更好地實現火山噴發的早期預警，尤其是偏遠的火山，同時對空中航線起到預警保護。
