200 000 blesků – erupce Hongga v Tonze vytvořila nejsilnější blesk, jaký byl kdy zaznamenán

Erupce produkovala 2600 záblesků za minutu při maximální intenzitě. Vědci použili blesk, aby se podívali do oblaku popela a získali nové podrobnosti pro časovou osu erupce.

• Erupce z 15. ledna trvala nejméně 11 hodin, o několik hodin déle, než bylo dříve známo
• Oblak blesku vytvořil nejvyšší výškové záblesky, jaké byly kdy naměřeny, 20 až 30 kilometrů (12 až 19 mil) nad hladinou moře.
• Obří bleskové „vlny“ se vlnily přes sopečný oblak
• Údaje o blesku odhalují dříve neznámé fáze erupce a informují o budoucím monitorování sopečného nebezpečí

Erupce sopky Hongga na Tonze 15. ledna 2022 pokračuje v lámání rekordů. Podle nové studie vytvořila sopečná erupce „přebitou“ bouřku, která vytvořila nejsilnější blesk, jaký byl kdy zaznamenán. Výzkumníci zjistili, že během erupce bylo v oblaku přibližně 200 000 blesků, s maximem více než 2 600 záblesků každou minutu.

Když podmořská sopka vybuchla v jižním Tichém oceánu, vytvořila sloup popela, vody a sopečných plynů o výšce nejméně 58 kilometrů (36 mil). Tyčící se oblak poskytl vědcům užitečné informace o velikosti erupce, ale také zakryl průduch ze satelitního pohledu, takže bylo obtížné sledovat změny v erupci, jak postupovala.

Mapy vývoje blesků a vulkanických oblaků 15. ledna 2022, s časy zobrazenými v UTC. Stupně šedi uvádějí stereoskopické výšky mraků, modré body ukazují blesky detekované pozemními radiofrekvenčními mřížkami během příští minuty a fialovo-žlutá stupnice ukazuje blesky opticky detekované senzorem GLM.

Odkazuje na snímky s opticky detekovanými blesky. Od 04:16 do 05:51 se vyskytnou nejméně čtyři různé epizody blesků, po nichž následuje jedna závěrečná epizoda od 8:38 do 48:48. Počáteční a nejvýraznější smyčka (viditelná v prvních čtyřech snímcích) je vystředěna na přední hraně gravitační vlny v horním mraku vrchlíku. Růžové kroužky ohraničují bleskový prstenec ve dvou rámečcích a ukazují (průměrnou) rychlost expanze větší než 60 ms-1. Západní pohyb horního vrchlíku začíná odhalovat oblačnost nízké úrovně v 05:37. Bílé čárkované mnohoúhelníky označují místa blesku a ukazují jeho pohyb na západ se stratosférickým baldachýnem. Místní ostrovy jsou vyznačeny černě. Kredit: Van Eaton et al. (2023), Geophysical Research Letters, doi: 10.1029/2022GL102341

Data o blesku s vysokým rozlišením ze čtyř samostatných zdrojů – nikdy předtím společně nepoužívaná – nyní vědcům umožnila nahlédnout do tohoto oblaku, prozkoumat nové fáze životního cyklu erupce a získat vhled do podivného počasí, které vytvořila.

„Tato sopečná erupce vytvořila přeplňovanou bouřku, jakou jsme nikdy předtím neviděli,“ řekl Alexa Van Eaton, vulkanolog USGS, který vedl studii. „Tato zjištění demonstrují nový nástroj, který máme k monitorování sopek rychlostí světla, a pomáhají úloze USGS při předávání varování o nebezpečí popela do letadel.“ Studie byla zveřejněna vGeofyzikální výzkumné dopisy

která publikuje vysoce působivé krátké zprávy s bezprostředními dopady napříč všemi vědami o Zemi a vesmíru.

Van Eaton řekl, že bouře se vyvinula, protože v mělkém oceánu došlo k velmi aktivnímu vypuzení magmatu. Roztavená hornina vypařovala mořskou vodu, která stoupala k páteři a nakonec vytvořila elektrické kolize mezi sopečným popelem, podchlazenou vodou a kroupami. Dokonalá bouře blesků.
https://www.youtube.com/watch?v=G1buT1qWLNk

Více než 200 000 blesků, zobrazených jako modré tečky, se odehrálo v průběhu erupce vulkánu Hongga v Tonze dne 15. ledna 2022. Nové analýzy intenzity blesků odhalily, že sopečná bouře byla nejintenzivnější, jaká kdy byla zaznamenána, a poskytly nové informace. vhled do vývoje erupce. Kredit: Van Eaton et al. (2023), Geophysical Research Letters, doi: 10.1029/2022GL102341

Začleněním dat ze senzorů, které měří světlo a rádiové vlny, vědci sledovali záblesky a odhadovali jejich výšku. Erupce produkovala něco málo přes 192 000 záblesků (skládajících se z přibližně 500 000 elektrických impulzů), s maximem 2 615 záblesků za minutu. Některé z těchto blesků dosáhly v zemské atmosféře bezprecedentních výšek, v rozmezí 20 až 30 kilometrů (12 až 19 mil) vysoko.

„S touto sopečnou erupcí jsme zjistili, že oblaky mohou vytvořit podmínky pro blesky, které jsou daleko od sféry atmosférických bouřek, které jsme pozorovali dříve,“ řekl Van Eaton. „Ukazuje se, že sopečné erupce mohou vytvořit intenzivnější blesky než jakýkoli jiný typ bouře na Zemi.“

Blesk poskytl pohled nejen na dobu trvání erupce, ale také na její chování v čase.

„Erupce trvala mnohem déle než hodinu nebo dvě původně pozorované,“ řekl Van Eaton. Aktivita z 15. ledna generovala vlečky po dobu nejméně 11 hodin. Bylo to opravdu jen při pohledu na zběžná data, která jsme byli schopni vytáhnout.“

Vědci viděli čtyři různé fáze sopečné aktivity, určené výškou oblaku a rychlostí blesku, jak se zvětšoval a ubýval. Van Eaton řekl, že poznatky získané propojením intenzity blesku se sopečnou činností by mohly poskytnout lepší monitorování a předpovědi nebezpečí souvisejících s letectvím v reálném čase během velké sopečné erupce, včetně vývoje a pohybu oblaků popela. Získání spolehlivých informací o vulkanických oblacích na začátku erupce je velkou výzvou, zejména pro vzdálenější podvodní sopky. Využití všech dostupných pozorování na velké vzdálenosti, včetně blesků, zlepšuje včasnou detekci, aby se letadla a lidé nedostali do nebezpečí.

„Nebyla to jen intenzita blesku, co nás přitáhlo,“ řekl Van Eaton. Ona a její kolegové byli zmateni soustřednými bleskovými prstenci sopky, které se postupem času roztahují a smršťují. „Velikost těchto bleskových prstenců nás ohromila. Nikdy předtím jsme nic takového neviděli a v meteorologických bouřích neexistuje nic srovnatelného. Byly pozorovány jednotlivé bleskové prstence, ale nejsou zdvojené a ve srovnání s nimi jsou malé.“

Na vině byly opět silné výškové turbulence. Oblak napumpoval do horních vrstev atmosféry tolik hmoty, že v sopečném mraku vyvolal vlnky, jako když shazují oblázky do rybníka. Zdá se, že blesky „surfují“ na těchto vlnách a pohybují se ven v prstencích o šířce 250 kilometrů.

Jako by to všechno nestačilo k tomu, aby byla tato erupce úžasná, je to styl vulkanismu známý jako phreatoplinián, ke kterému dochází, když velké množství magmatu proniká vodou. Dříve byl tento styl erupce znám pouze z geologických záznamů a nikdy nebyl pozorován moderními přístroji. Erupce Heng to vše změnila.

„Bylo to jako vyndat dinosaura a vidět ho chodit na čtyřech nohách,“ řekl Van Eaton. „Tak trochu ti to bere dech.“ Reference: „Bleskové smyčky a gravitační vlny: Pohled do obřího erupčního oblaku ze sopky Hongga na Tonga dne 15. ledna 2022“ od Alexa R Van Eatona, Jeffa Lapierra a Sonya A. Christopher Bedka a Konstantin Khlopenkov, 20. června 2023, k dispozici zde.Geofyzikální výzkumné dopisy
.