https://frosthead.com

Vulkanska strela bi geologom lahko pomagala nadzirati izbruhe

Leta 79 AD je bil Plinij Mlajši iz prve roke priča izbruhu gore Vezuva. Nekaj ​​let pozneje je pustošenje kronal v nizu pisem, v katerih ni opisal samo "krike žensk, zavijanje dojenčkov in kričanje moških", temveč so bile na sceni opazne besne sile narave, vključno s "zastrašujočim mrakom oblaki, najeti s strelo, zasukani in odpeti, ki se odpirajo, da razkrijejo ogromne figure plamena. "

Čeprav se plini črnega dima in ropotajočih plamenov, ki jih opisuje Plinij, verjetno ujemajo z vizijo povprečnega človeka o vulkanskem izbruhu, strele - zasenčene z grozljivo podobo lave, ki se vije iz vrha vulkana - pogosto ne uspejo rezati. Kljub temu Maya Wei-Haas poroča za National Geographic, ti električni vložki ponujajo več kot le spektakularni svetlobni šov. Glede na novo študijo, objavljeno v Journal of Volcanology and Geothermal Research, bi strele lahko pomagale raziskovalcem, da bi bolje spremljale izbruhe z zagotavljanjem vpogleda v vedenje vulkanov v skoraj realnem času.

Znanstveniki z zvezne univerze Portland, ameriškega geološkega raziskovanja (USGS), univerze v Washingtonu in Nacionalne uprave za oceano in atmosfero so na podlagi podatkov o strelovodni dejavnosti World Wide Lightning Location Network na 1.563 aktivnih vulkanih črpali iz podatkovne baze svetlobnih strelov na svetovnem omrežju World Wide Lightning in satelitske posnetke, ki zajemajo vulkane ekspanzija, za sledenje hitrosti strele na različnih točkah med izbruhom.

Skupina je ugotovila, da je število udarcev strele po nebu doseglo vrhunec, ko se je erupcija podvrgla začetni intenziviranju in padla, ko se je strma širila, kar kaže, da trni v aktivnostih označujejo ključne spremembe v zgodnjih fazah izbruhov.

Wei-Haas ima analizo strele več prednosti pred tradicionalnimi metodami spremljanja. Raziskovalci se običajno zanašajo na seizmometre za merjenje potencialnih vulkanskih groženj, vendar je takšna orodja težko namestiti in vzdrževati, kar pomeni, da jih pogosto postavljajo vulkani, ki mejijo na skupnosti, namesto na oddaljena območja. Na žalost relativna izolacija ne preprečuje tveganja, saj lahko letala, ki letijo nad oddaljenimi vulkani, ovira vulkanski pepel.

Satelitska slika in infrazvoja sta še dve možnosti, vendar imata obe strani tudi slabost: Oblaki ali tema lahko skrijejo ključne namige o skorajšnjih izbruhih, zvočni valovi, ki se uporabljajo v infrazvoju, pa se lahko premikajo po več kilometrih. Po drugi strani je odkrivanje strele hitro (celo presegajo poročila očividcev) in je manj dovzetno za vremenske ovire. Kot je povedala soavtorica študije Alexa Van Eaton, vulkanologinja na observatoriju za vulkane Cascades USGS Cascades National Geographic, svetloba se tudi izogne ​​potencialnim izkrivljanjem zvočnih valov.

Vulkanske strele so znanstvenike že dolgo mistificirale. Angela Fritz, ki je leta 2016 pisala za Washington Post, pojasnjuje, da je težko ujeti strele v akciji, saj se udari zgodijo le na začetku najintenzivnejših izbruhov.

Na splošno strela služi kot korekcijski mehanizem za ločene negativne in pozitivne naboje v atmosferi. Ko udarijo strele, se takšni naboji nevtralizirajo. Znanstveniki vedo, da so krivci za vašo povprečno nevihto elektrificirani ledeni kristali, toda do nedavnega je natančna znanost za vulkansko strelo ostala skrivnost. Nato sta leta 2016 dve študiji, ki sta bili ločeno objavljeni v Geophysical Research Letters, začrtali obetavne razlage singularnega pojava.

Kot ugotavlja Becky Oskin Live Science, eno poročilo se je osredotočilo na video posnetke, infrazvok in elektromagnetno analizo, povezano z japonskim vulkanom Sakurajima. Podatki so skupaj namigovali, da je bila za vulkanske strele kriva statična elektrika, ki jo ustvarjajo delci, ki se drgnejo v debelih oblakih pepela. Druga študija, ki jo je vodil tudi Van Eaton, se je osredotočila na izbruh vulkana Calbuco v Čilu aprila 2015. Zanimivo je, da je ekipa zabeležila izrazite podobnosti med vulkansko strelo in nevihto; Kljub navidezno nasprotujoči si naravi ledenega vulkana so Van Eaton in njeni sodelavci ugotovili, da oblaki, napolnjeni z vodno paro, redčijo pepel, ustvarjajo led, ki sproži strele podobno kot grmenje.

V povezavi z najnovejšimi ugotovitvami študije iz leta 2016 ponujajo številne dokaze o pomenu strele pri spremljanju vulkanske aktivnosti. Ker pa Rebecca Williams, vulkanologinja z univerze v Hullu, ki ni bila vključena v raziskavo, pripoveduje Wei-Haas National Geographic -a, vprašanja - vključno z vprašanjem, kako dobro mrežo senzorjev WWLLN razlikuje med nevihto in vulkansko strelo - ostajajo.

"Nadaljnje delo je treba narediti za popolno razlikovanje obeh vrst, vendar tu obstaja velik potencial, " pravi Hull.

Van Eaton odmeva to mnenje in Wei-Haasu sporoča, da je treba uporabiti dodatne raziskave, preden bo metoda sprejeta za splošno uporabo.

"Kar imamo v resnici s tem dokumentom, je nekaj sočnih opažanj, " zaključi Van Eaton. "Upam, da bo to sprožilo veliko zanimivega modeliranja in ljudi, ki bodo lahko to opazovali in jih prepeljali na naslednjo raven."

Vulkanska strela bi geologom lahko pomagala nadzirati izbruhe