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為什么火山噴發(fā)會(huì)有閃電,壯觀的閃電是如何形成的

云知道噴發(fā)

科學(xué)家認(rèn)為火山閃電可能有助于預(yù)測(cè)火山爆發(fā) 。在火山口附近安裝儀器觀測(cè)早期火山閃電，可以預(yù)測(cè)火山噴發(fā)，將來(lái)可能會(huì)成為火山預(yù)報(bào)和天氣預(yù)報(bào)的一個(gè)內(nèi)容 。但是有一個(gè)通用的概念可以解釋火山爆發(fā)時(shí)為什么會(huì)出現(xiàn)這種情況 。第二是火山爆發(fā)時(shí)也會(huì)散發(fā)出一些揮發(fā)性氣體 。這類氣體由于摩擦很容易產(chǎn)生靜電，電荷積累到一定量也會(huì)形成閃電 。
火山爆發(fā)的煙柱為什么會(huì)產(chǎn)生閃電？
火山噴發(fā)中的閃電可能與煙柱中發(fā)生的類似龍卷風(fēng)的旋轉(zhuǎn)有關(guān)，當(dāng)火山煙柱旋轉(zhuǎn)時(shí)，會(huì)造成水龍卷或塵卷，這可能會(huì)在煙柱中集中電荷形成閃電 。但是科學(xué)家并不了解其中具體的過(guò)程，研究者覺(jué)得閃電可能是由于粒子互相蹭，產(chǎn)生了摩擦和電荷 。火山噴發(fā)產(chǎn)生閃電，可能與普通雷暴云產(chǎn)生閃電的方式類似，這種過(guò)程被稱為骯臟的雷暴云dirty thunderstorms，在普通雷暴云中，冰顆?；ハ嗄Σ粒a(chǎn)生電荷 。
在火山中，巖石碎片灰塵和冰可能也會(huì)互相摩擦，從而產(chǎn)生電荷 。閃電形成得有兩個(gè)過(guò)程，一個(gè)是電離，也就是正負(fù)電荷不再被局限到原子半徑附近的位置然后的過(guò)程就是電荷聚集，正負(fù)電荷分別積累，形成高電位，然后再劇烈放電，才形成閃電的 。所以按照這個(gè)過(guò)程，留言中說(shuō)的我覺(jué)得是因?yàn)榛鹕交覝囟雀撸俣却笠簿褪悄芰看?，達(dá)到了電離能閾值可以作為第一個(gè)過(guò)程的解釋 。
菲律賓塔爾火山噴發(fā)中，壯觀的閃電是如何形成的？
1月12日菲律賓塔爾火山突然爆發(fā)，火山灰直沖云霄高達(dá)10-15公里，甚至蔓延到72公里外的奎松城，還引發(fā)了地震海嘯 。我們驚嘆于火山噴發(fā)時(shí)的壯觀景象和破壞力，相信大家不管是從照片和視頻上都看到神奇的閃電現(xiàn)象，這比我們看到的大氣放電要壯觀得多 。下面我們就說(shuō)下火山閃電的物理學(xué)原理，它是怎么發(fā)生的？在我們的大氣中最常見(jiàn)的自然現(xiàn)象之一就是閃電 。
每一次閃電大約有100,000,000,000,000,000,000個(gè)電子在云層和云層或地球表面之間互相交換 。首先說(shuō)下大氣放電是怎么發(fā)生的？宇宙中的每一個(gè)原子，包括大氣中的原子都是由一個(gè)帶正電的原子核和一大堆帶負(fù)電的電子組成 。雖然我們通常認(rèn)為原子是中性的，電子的數(shù)量等于原子核中質(zhì)子的數(shù)量，但也有特殊情況 。
【為什么火山噴發(fā)會(huì)有閃電,壯觀的閃電是如何形成的】因?yàn)?，有些原子很?lè)意被電離，它要么得到一個(gè)電子，要么失去一個(gè)或兩個(gè)，或三個(gè)電子 。就像上圖種鈉原子就很樂(lè)意把最外層的電子踢出去變成帶正電的鈉離子，而氯原子就總是覺(jué)得自己少一個(gè)電子，希望通過(guò)獲得一個(gè)電子變成氯離子 ?，F(xiàn)在，如果我們把這些帶電離子彼此分開(kāi)，就產(chǎn)生了電荷分離，從而產(chǎn)生了電壓 。當(dāng)兩個(gè)區(qū)域之間的電壓也稱為電勢(shì)差變得足夠大時(shí)，即使它們之間只有空氣，空氣也會(huì)自發(fā)地導(dǎo)電，發(fā)生快速的電荷交換，于是我們就看到了閃電！閃電基本發(fā)生在高空，一般都是云層之間或者云層與地面之間的放電現(xiàn)象 。
但是，火山爆發(fā)經(jīng)常也會(huì)產(chǎn)生閃電！下圖是冰島的埃亞菲亞德拉火山爆發(fā)時(shí)的閃電 。下面還有一些令人驚奇的火山閃電的照片，這些照片都是真實(shí)拍攝的 。下圖是冰島Eyjafjallajokull火山噴發(fā)的照片，由直升機(jī)拍攝的！上圖和下圖，火山爆發(fā)時(shí)的閃電不亞于任何一次大氣放電現(xiàn)象 。從歷史上看，要在火山活動(dòng)中近距離捕捉到閃電非常困難，例如，下圖中智利的Chaitin火山在2008年噴發(fā)時(shí)的情景，這是9000年來(lái)的第一次噴發(fā) 。
日本櫻島是近代歷史上一座非?；钴S的火山，自1955年以來(lái)幾乎一直在噴發(fā) 。1960年建立了一個(gè)火山觀測(cè)站，對(duì)其活動(dòng)進(jìn)行連續(xù)監(jiān)測(cè)，并多次觀測(cè)到火山閃電，包括1988年的這次爆發(fā) 。事實(shí)上，早在1944年維蘇威火山爆發(fā)的時(shí)候，火山閃電就被拍攝下來(lái)了！下圖那么火山閃電是如何發(fā)生的？說(shuō)實(shí)話，科學(xué)家認(rèn)為火山閃電和正常的雷暴閃電原理一樣，但有些細(xì)節(jié)還不能100%的確定，這仍然是一個(gè)目前正在研究領(lǐng)域 。

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