Сотрудники Ливерморской национальной лаборатории США установили, что стоячие ударные волны в сверхзвуковом потоке газов, вызванные извержением вулкана, предотвращают распространение электрических разрядов, то есть они способны подавить образование молний на начальной стадии извержения.
Молнии возникают в столбе пепла над извергающимся вулканом из-за разности потенциалов между отрицательно заряженными частицами пепла и положительно заряженными вулканическими газами. Это явление иногда называют «грязной грозой». Чем меньше размер частиц, тем больше образуется вспышек. Исследования электризации вулканических выбросов важны, чтобы предсказывать направление и дальность распространения пепла, представляющего опасность для самолетов. Ученые полагают, что, отмечая молнии, можно прослеживать важные моменты усиления активности вулканов на ранних стадиях извержений. Слежение за молниями имеет преимущества по сравнению с обычными способами мониторинга: сейсмометрами, датчиками инфразвука и снимками из космоса. Молнии легко обнаруживать, а их наличие в вулканическом облаке не зависит от погодных условий.
Взрывные извержения вулканов создают сверхзвуковые потоки за счет внезапного выброса газов с избыточным давлением, содержащихся в извергающейся магме, что приводит к возникновению ударных волн. Такие волны представляют собой резкие скачки плотности газа и, следовательно, его склонности к ионизации. В новом исследовании рассматривалось влияние этих волн на вулканические молнии. Гидродинамическое и кинетическое моделирование показало, как наблюдаемые электрические разряды ограничиваются стоячей ударной волной.
Исследование опубликовано в журнале Communications Earth & Environment.
