200000 ومضة برق – ينتج عن انفجار Hanga في تونغا أشد وميض البرق الذي تم تسجيله على الإطلاق

أنتج الانفجار 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
• على ارتفاع 20 إلى 30 كيلومترًا (12 إلى 19 ميلًا) فوق مستوى سطح البحر ، أنتج العمود أعلى ضربات صاعقة تم قياسها على الإطلاق.
• موجات البرق “الأمواج” العملاقة تموج عبر العمود البركاني
• تكشف بيانات البرق عن مراحل لم تكن معروفة من قبل للانفجارات البركانية ، لإبلاغ مراقبة المخاطر البركانية في المستقبل

في 15 يناير 2022 ، اندلع بركان هانغا في تونغا ولا يزال يحطم الأرقام القياسية. وفقًا لدراسة جديدة ، تسبب الانفجار في عاصفة رعدية “شديدة الشحن” أنتجت أقوى برق تم تسجيله على الإطلاق. وجد الباحثون أنه كان هناك ما يقرب من 200000 ومضة برق طوال فترة الثوران ، ووصلت إلى أكثر من 2600 ومضة كل دقيقة.

عندما اندلع البركان الغواصة في جنوب المحيط الهادئ ، تسبب في تكوين عمود من الرماد والماء والغاز البركاني بارتفاع 58 كيلومترًا (36 ميلًا) على الأقل. زود العمود المرتفع العلماء بمعلومات مفيدة حول حجم الثوران ، لكنه حجب تدفق الهواء من عرض القمر الصناعي ، مما يجعل من الصعب للغاية مراقبة التغييرات مع تقدم الثوران.

خرائط تطوير البرق والبرق في 15 يناير 2022 ، مع عرض الأوقات بالتوقيت العالمي المنسق. يوفر التدرج الرمادي ارتفاعات سحابة مجسمة ، والنقاط الزرقاء تظهر ومضات البرق التي تم اكتشافها بواسطة شبكات تردد الراديو الأرضية خلال الدقيقة التالية ، ويظهر المقياس الأرجواني والأصفر البرق المكتشف بصريًا من مستشعر GLM.

يشير إلى الإطارات ذات البرق المكتشف بصريًا. تحدث أربع حلقات برق منفصلة على الأقل من الساعة 04:16 إلى 05:51 ، تليها حلقة أخيرة من الساعة 08: 38-08: 48. تتركز الحلقة الأولية والأبرز (المرئية في الإطارات الأربعة الأولى) على الحافة الأمامية لموجة الجاذبية داخل السحابة المظلية العلوية. تحدد الدوائر الوردية حلقة البرق في إطارين ، وتظهر معدل تمدد (متوسط) أكبر من 60 مللي ثانية -1. تبدأ الحركة باتجاه الغرب للمظلة العلوية في الكشف عن سحابة منخفضة المستوى عند 05:37. تحدد المضلعات البيضاء المتقطعة مواقع البرق ، والتي تظهر تتحرك غربًا مع سحابة مظلة الستراتوسفير. تم تحديد الجزر المحلية باللون الأسود. الائتمان: فان إيدن 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 بالنظر إلى هذا العمود ، واستكشاف مراحل جديدة من دورة حياة الثوران واكتساب رؤى حول الظروف الجوية الغريبة التي ينتجها.

وقالت أليكسا فان إيدن ، عالمة البراكين في هيئة المسح الجيولوجي الأمريكية ، التي قادت الدراسة: “تسبب هذا الثوران في حدوث عاصفة رعدية شديدة ، لم نشهد مثلها من قبل”. “توضح هذه النتائج أداة جديدة نحتاجها لرصد البراكين بسرعة الضوء ومساعدة دور هيئة المسح الجيولوجي الأمريكية في إيصال تحذيرات مخاطر الرماد إلى الطائرات.” تم نشر الدراسة فيرسائل البحث الجيوفيزيائي

تنشر تقارير قصيرة وعالية التأثير ذات آثار فورية في جميع علوم الأرض والفضاء.

وقال فان إيتن إن العاصفة تشكلت بسبب تدفق عالي الطاقة من الصهارة عبر المحيط الضحل. تبخرت الصخور المنصهرة في مياه البحر ، والتي ارتفعت في العمود وأحدثت في النهاية تصادمات كهربائية بين الرماد البركاني والمياه فائقة البرودة وحجارة البَرَد. عاصفة رعدية.
https://www.youtube.com/watch؟v=G1buT1qWLNk

في 15 يناير 2022 ، ثار بركان هانغا في تونغا بأكثر من 200000 صاعقة خلال ثورانه. الائتمان: فان إيدن وآخرون. (2023) ، رسائل البحوث الجيوفيزيائية ، دوى: 10.1029 / 2022GL102341

من خلال الجمع بين البيانات من أجهزة الاستشعار التي تقيس الضوء وموجات الراديو ، يتتبع العلماء ومضات البرق ويقدرون ارتفاعاتها. أنتج الانفجار 192000 ومضة فقط (تتكون من ما يقرب من 500000 نبضة كهربائية) ، ووصلت إلى 2615 ومضة في الدقيقة. وصلت بعض هذه الصواعق إلى ارتفاعات غير مسبوقة تتراوح من 20 إلى 30 كيلومترًا (12 إلى 19 ميلًا) في الغلاف الجوي للأرض.

قال فان إيتين: “مع هذا الانفجار البركاني ، اكتشفنا أن تدفقات الحمم البركانية يمكن أن تخلق ظروفًا للبرق تتجاوز نطاق العواصف الرعدية الجوية التي لاحظناها سابقًا”. “الانفجارات البركانية يمكن أن تنتج برقًا أكثر كثافة من أي نوع آخر من العواصف على الأرض.”

لقد قدمت نظرة ثاقبة ليس فقط على مدة صاعقة البرق ولكن أيضًا سلوكها بمرور الوقت.

وقال فان إيتون: “استمر الانفجار البركاني لفترة أطول بكثير من ساعة أو ساعتين لوحظ في البداية”. “أنتج نشاط 15 كانون الثاني (يناير) الصهارة لمدة 11 ساعة على الأقل. ولم نتمكن من إخراجها إلا من خلال النظر إلى بيانات البرق.”

لاحظ الباحثون أربع مراحل متميزة من النشاط التفجيري ، حددت بارتفاعات العمود ومعدلات البرق عندما تتشقق وتتضاءل. قال فان إيتون إن الرؤى المكتسبة من خلال ربط شدة البرق بالنشاط البركاني ، بما في ذلك نمو سحابة الرماد وحركتها ، يمكنها الآن مراقبة وبث المخاطر المتعلقة بالطيران بشكل أفضل أثناء ثوران بركاني كبير. يعد الحصول على معلومات موثوقة عن بداية الانفجارات ، خاصة بالنسبة للبراكين البعيدة تحت سطح البحر ، تحديًا كبيرًا. يؤدي استخدام جميع الملاحظات طويلة المدى المتاحة ، بما في ذلك البرق ، إلى تحسين الاكتشاف المبكر للطائرات والأشخاص بعيدًا عن الأذى.

قال فان إيتون: “لم تكن شدة البرق هي التي جذبتنا”. كانت هي وزملاؤها في حيرة من أمرهم بسبب حلقات متحدة المركز من البرق تتمحور حول البركان ، والتي توسعت وتقلصت بمرور الوقت. “حجم حلقات البرق هذه أذهلت عقولنا. لم نشهد شيئًا كهذا من قبل ، ولا شيء يضاهي عواصف الطقس. وقد لوحظت حلقات برق مفردة ، ولكن ليست مضاعفات ، والتي كانت صغيرة بالمقارنة.

مرة أخرى ، كان الاضطراب الشديد على ارتفاعات عالية هو السبب. ضخ العمود الكثير من الكتلة في الغلاف الجوي العلوي لدرجة أنه أرسل تموجات عبر السحابة البركانية مثل الحصى في البركة. يتصفح البرق هذه الموجات ويتحرك للخارج في حلقات يصل عرضها إلى 250 كيلومترًا.

كما لو أن هذا لم يكن كافيًا لجعل هذا الثوران رائعًا ، فهو يمثل نمطًا من البراكين يسمى phreatopilnian ، والذي يحدث عندما ينفجر حجم كبير من الصهارة عبر الماء. في السابق ، كان هذا النمط من الثوران معروفًا فقط من السجل الجيولوجي ولم يتم ملاحظته أبدًا باستخدام الأدوات الحديثة. لقد غير انفجار هانجا كل ذلك.

قال فان إيتون: “كان الأمر أشبه بالعثور على ديناصور يسير على أربع”. “يحبس أنفاسك”. المرجع: “حلقات البرق وموجات الجاذبية: نظرة ثاقبة على عمود الانفجار العملاق من بركان هانغا في تونغا في 15 يناير 2022” بقلم Alexa R. فان إيتون ، جيف لابير ، سونيا أ. بهنك ، كريس واكاسكي ، كريستوفر ، ج. شالتزالتسون ، ج. كريستوفر بيتكا وكونستانتين جلوبنكوف ، 20 يونيو 2023 ،رسائل البحث الجيوفيزيائي
.