冰晶VS灰尘，谁制造了火山闪电？
- 发布时间：2016-04-21 02:30:52 来源：科技日报 责任编辑：罗伯特
■新知
火山闪电是如何形成的困扰着科学家，他们多年以来一直试图揭晓其中的谜团。目前，发表在《地球物理学研究快报》的两篇研究报告有助于解释这一现象，统一了两个互相矛盾的观点。
腾讯科学编译的报道指出，闪电形成很好理解：云层中的粒子带电，产生正电和负电分离的电场，闪电的出现使电场保持平衡。在雷暴天气中，冰晶是带电微粒，但不清楚火山闪电是否也需要冰晶体，或者是否灰尘微粒之间的摩擦力具有类似的作用，最新两项研究表明以上两种情况都是正确的，主要取决于现实状况。
在第一项研究中，美国地质调查局瀑布火山天文台的火山学家亚莉克莎·范伊顿（Alexa Van Eaton）和同事使用闪电传感器网络，分析了2015年4月智利卡尔布科火山闪电，他们发现在火山顺风方向，闪电沿着较高位置的灰尘羽流运动，这里温度足够低，可以形成冰晶结构。
亚莉克莎说：“火山闪电现象基本上与落在地面上的其它所有灰尘微粒解耦，而是好像跟随着冰晶保持在较高的大气层位置。”火山闪电之谜就这样揭晓了吗？冰晶是火山闪电形成的所有必需条件吗？亚莉克莎和她的同事发现闪电也出现在第二阶段的火山喷发，当灰尘和气流接近地球，并且远离任何冰晶体，暗示着灰尘微粒碰撞可以产生足够的电荷。
德国慕尼黑大学火山学家科拉多·西马雷利（Corrado Cimarelli）进行的第二项研究加强了该理论观点，他记录了日本九州岛樱岛火山火山闪电的高速视频，2009年这座火山持续喷发，由于灰尘羽状物遮挡了内部形成的闪电，西马雷利和研究小组也采用了邻近声波传感器和电磁场测量。
他们发现在火山喷发中，火山灰尘和残骸微粒彼此接近，形成电荷。西马雷利说：“当地球大气层猛烈喷射灰尘，这里将出现放电，独立于该喷射等级。”范伊顿强调称，我们可以很明确地讲火山烟流是短时间内电气化的，然而在一次较大火山喷射的带电变化通常是由冰晶形成而得到了增强。
范伊顿指出，这项研究将帮助我们更好地实现火山喷发的早期预警，尤其是偏远的火山，同时对空中航线起到预警保护。
