火山噴發與閃電的奇妙邂逅:為什麼會產生這種現象?

科學第一視角 發佈 2023-12-01T18:18:18.397682+00:00

歡迎來到今日的《科學快報》海上火山閃出奇蹟:那些離奇的閃電是怎麼被噴發出來的?這到底意味著什麼?奇幻般的自然現象總會讓人們驚嘆不已。

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海上火山閃出奇蹟:那些離奇的閃電是怎麼被噴發出來的?這到底意味著什麼?


奇幻般的自然現象總會讓人們驚嘆不已。在今年1月,《Nature Geoscience》雜誌上一篇研究報告為我們帶來了一場壯觀的自然奇景:2014年,位於南太平洋上的Hunga Tonga火山噴發,在噴發過程中竟然產生了有史以來海拔最高的閃電!這一閃亮的事件究竟是如何發生的,又對我們有什麼啟示呢?


這個奇特現象的研究始於距今數千年前,那時地球科學家們就發現火山噴發時伴隨著閃電。這種閃電的原因一直是個謎,但近年來,地球科學家們開始緩緩解開這個謎團。啟示線來自添頭德州大學奧斯汀分校的氣象學家莫爾(Joel Thornton)和他的團隊,他們對2014年發生在Hunga Tonga火山的噴發事件進行了詳細的研究。


為了探究火山閃電的奧秘,研究人員首先觀察到,在高溫下,火山噴發出來的岩漿與空氣接觸產生了大量的水汽,同時帶出了火山噴發物。這些火山噴發物很特殊,其中包括來自深處地殼的岩漿、火山灰、火山爆炸物等各種岩石碎屑。空氣與火山噴發物相互作用,產生火山煙柱。


有趣的是,研究人員觀察到,這些火山煙柱中的顆粒在運動中相互摩擦,這種摩擦導致了靜電。就像我們在乾燥的天氣里走路時,鑰匙靠近門鎖時也會產生靜電火花一樣,火山噴發形成的水汽和岩石碎屑摩擦動力相互作用,引發了強大的火山閃電現象。


然後,科學家們對2014年Hunga Tonga火山噴發的閃電進行了詳細分析。他們發現,在海拔20km到25km之間產生了約存在1.2萬多次閃電。這是有史以來記錄到的最高海拔的閃電。此外,他們還在測量這33小時猛烈噴發期間產生的閃電密度和烈度方面取得突破。


這一研究成果對於理解火山閃電的原因和影響至關重要。火山的噴發,特別是閃電的產生,可以進一步提醒地球科學家們留意火山噴發物從地殼深處噴射上來的過程,以及這些物質如何與大氣層發生交互,進而影響氣候變化。


那麼,Hunga Tonga火山噴發時所產生的閃電究竟給我們帶來了哪些啟示?首先,火山閃電與其他自然現象類似,提醒著人們要敬畏大自然的力量。同時,這些神奇的火山閃電為科學家們提供了一個研究火山地質結構和噴發過程的絕佳機會,有助於我們更深入地了解地球的運行機制。


此外,火山閃電對於了解地球的氣候變化也具有重要的意義。岩漿爆發時,釋放的大量水分和火山灰極大地改變了大氣層的化學成分,使局部甚至全球的氣候發生變化。火山閃電提供了一個可以追蹤和分析這些影響的途徑。


當然,火山閃電也帶來了一些安全隱患。火山噴發過程中產生的閃電可能對附近的民航飛機、通訊設備等產生輻射干擾。為了最大程度地降低火山閃電的影響,科學家們需要通過觀測和預測火山噴發事件,提前採取相應的措施。


最後,我們還要不忘初心,繼續推進火山閃電的研究。僅僅從今天的技術水平看,火山閃電的奧秘還遠遠沒有被完全揭示。通過對Hunga Tonga火山噴發事件的研究,地球科學家們為我們解開了一個謎題,但仍有許多謎題等待我們去挖掘。自然界中豐富的火山現象仍有待我們進一步研究,讓我們期待科學家們的發現和探索,為我們揭示更多大自然的魅力和奧秘!

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