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火山灰中為何會出現閃電?它是如何形成的?

火山噴發了!紅紅的岩漿四處流淌, 火山灰沖天而起, 直上雲霄。

鋪天蓋地的火山灰中, 一道道紫紅色的閃電環繞其間, 像一條條狂舞的金蛇;霹靂聲震天動地, 其情景宛若世界末日來臨。

火山灰中為何會出現閃電?它是如何形成的?讓我們從印尼錫納朋火山噴發說起, 去認識一下神秘的火山閃電吧。

詭異炫麗的火山閃電

印尼是世界著名的“火山之國”, 據統計, 該國一共有活火山120多座, 約占全球活火山總數的1/6, 錫納朋火山便是其中之一。

火山們都是牛脾氣, 想“發火”便“發火”, 想“睡覺”便“睡覺”, 錫納朋火山自然也不例外。

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過去的400年裡, 錫納朋火山一直呼呼大睡, 但在2010年8月的一天, 它突然醒來, 猛烈噴發, 並造成數人死亡。 沉睡了4年後, 這座火山於2014年9月再度蘇醒, 當年12月底至2015年1月初, 錫納朋火山大發脾氣, 僅2015年元旦這天, 它便噴發了22次之多。

今年1月4日, 安靜了兩天的錫納朋火山再度猛烈噴發。 從早晨開始, 噴發便一直持續;到當天晚上, 噴發次數超過了可怕的30次。 火紅的岩漿不時從地底深處噴濺出來, 映紅了周邊的大地和天空, 黑色的火山灰沖天而起, 煙柱如一座聳立的高山, 升騰到4000米的天空, 看上去驚心動魄。 不可思議的是, 在奔湧翻騰的火山灰中, 竟然出現一道道紫紅色的閃電, 它們仿佛是從燃燒的地下鑽出來的金蛇, 興奮地狂亂舞動……耀眼的電光與火紅色熔岩、黑色火山灰交織在一起,

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構成了一幅詭異炫麗的畫面。 隆隆的雷聲和岩漿噴發時的巨大聲音, 更使火山口呈現出世界末日般的景象, 仿佛天邊開啟了一道地獄之門。

錫納朋火山的這次噴發, 被一位名叫馬丁·瑞茲的德國攝影師完整地拍攝下來。 當人們在網上看到這組照片時, 無不被火山灰雲中的詭異閃電所震撼, 很多人都感到迷惑不解:火山灰中怎麼會有閃電呢?

魔鬼的舞蹈?

其實, 火山閃電由來已久。 西元79年, 義大利的維蘇威火山猛烈噴發時, 將古城龐貝摧毀並掩埋。 倖存者這樣描述當時的情景:“在我們身後, 是令人恐懼的烏雲, 被糾纏翻滾的閃電撕裂, 顯露出巨大的火焰形象。

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”之後的1000多年間, 人們也在其他地方觀察到了這種詭異的火山閃電。

火山閃電到底是怎麼回事呢?在有“火山島”之稱的冰島, 流傳著這樣一個傳說:遠古時代, 大地上生活著一群魔鬼, 它們無惡不作, 逼迫人類四處流浪。 上帝知道後, 將魔鬼們一個一個捉來, 埋在了地球最偏遠的地底下。 然而, 魔鬼們並不甘心永遠生活在黑暗中, 它們不停地往上拱, 當其中一個魔鬼拱出地面後, 就會猛然沖出來, 形成火山噴發。 魔鬼跑到地面上以後, 往往得意忘形, 手舞足蹈, 它一舞蹈, 頭上便會電光閃爍, 霹靂聲震天--這就是火山閃電的由來。 當然, 這個沖出地面的魔鬼得意不了多久, 就會被上帝重新捉住並關到地下。

在頻頻遭受火山噴發之苦的印尼流傳著火龍的傳說。

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據說, 火山是海洋中的火龍製造的, 海洋中居住著很多火龍, 它們經常鑽出海面或地面噴火, 從而形成猛烈的火山噴發。 為了不讓火龍為非作歹, 每當它一噴火, 天神就會用閃電鎮壓, 所以火山噴發時往往伴隨雷鳴電閃。

閃電身世之謎

傳說終歸是傳說, 要弄清火山閃電的真相, 就必須先揭開閃電的身世之謎。

讓我們把目光投向天空。 快下暴雨了, 空中烏雲翻滾, 雷聲震天動地, 一道道閃電撕開雲層, 眩目耀眼的電光令人驚悚不安。

閃電是發生在雲與雲之間、雲與地之間或者雲體內各部位之間的強烈放電現象。 一道閃電的長度最短為100米, 最長可達數千米。 閃電的溫度從1.7萬℃~2.8萬℃不等。 因為閃電的溫度實在太高了,

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所以在其經過的地方, 空氣瞬間劇烈膨脹, 並在迅速移動中爆裂而發出巨大的聲音, 即雷聲。

閃電要“誕生”, 必須得有一個孕育它的溫床, 這個溫床就是雷暴雲, 也就是我們上邊所說的烏雲。 雷暴雲在氣象學上叫“積雨雲”, 這種雲濃厚龐大, 攜帶著大量水汽, 雲體內常常產生大量電荷形成閃電。 因此, 雷暴雲可以說是閃電的“母親”, 沒有雷暴雲, 就不可能有閃電發生。

從閃電的形成機理來說, 火山閃電的發生也必須得有雷暴雲才行。

放電的“骯髒雷暴雲”

莫非火山噴發時, 在灼熱的岩漿和火山灰中也有雷暴雲生成?

這個問題的答案是肯定的。 不過, 因為這種雷暴雲實在太髒了, 所以, 科學家稱它為“骯髒雷暴雲”。

我們都知道,雲是地面上的水蒸氣上升到空中凝結而成。雷暴雲的主要成分是水滴和冰晶,雖然它在天空中看起來呈灰色或黑色,但它的本質比較潔淨,降下的雨水也很乾淨。“骯髒雷暴雲”就不同了,它是火山噴發時的強大衝擊波孕育而成的:衝擊波導致火山灰和水蒸氣周圍的大氣被挖空,形成一個空洞,火山灰快速上升,把空氣迅速抬升並冷卻,使得水蒸氣凝結,從而形成“帽子雲”。這種帽子雲同雷暴雲十分相似,但因為裡面混雜了火山灰等其他雜質,所以被稱為“骯髒雷暴雲”。雖然力氣和能量遠不如“老大哥”雷暴雲,但“骯髒雷暴雲”也能製造閃電,只不過這種閃電的長度很短,大約只有1米,持續時間也不過數毫秒。

至此,火山閃電的“蓋頭”似乎已經完全掀開了,但是真相遠不止這些。

摩擦摩擦

火山閃電背後還隱藏著不可告人的秘密。科學家們冒著生命危險,在火山口開展觀測後發現,原來火山閃電並不單一,它是孿生的“雙胞胎”:火山噴發初期,閃電表現為一系列強勁的電磁脈衝和簡單放電;噴發後約3分鐘,才開始出現常規的閃電信號。也就是說,火山閃電除了在“骯髒雷暴雲”中孕育生成外,還有其他的生成途徑。

這個途徑是什麼呢?我們都知道摩擦起電的原理:當兩個物體相互摩擦時,一個物體會帶正電荷,另一個物體會帶負電荷。火山噴發時,大量破碎的岩石、火山灰顆粒從地底噴湧而出,它們之間相互高速摩擦,使得滾滾濃煙帶上了電荷,同類電荷相撞便產生了放電現象。火山煙流噴上高空後,與水蒸氣結合生成“骯髒雷暴雲”,從而繼續在更高的天空中製造出絢麗的電光和火花。

至此,人們已初步揭開了火山閃電之謎,不過火山閃電還有許多令人費解之處,比如,不同的岩漿成分是否會影響閃電的生成,火山閃電能否幫助預測火山活動等,這些都有待我們繼續探索和發現。 

我們都知道,雲是地面上的水蒸氣上升到空中凝結而成。雷暴雲的主要成分是水滴和冰晶,雖然它在天空中看起來呈灰色或黑色,但它的本質比較潔淨,降下的雨水也很乾淨。“骯髒雷暴雲”就不同了,它是火山噴發時的強大衝擊波孕育而成的:衝擊波導致火山灰和水蒸氣周圍的大氣被挖空,形成一個空洞,火山灰快速上升,把空氣迅速抬升並冷卻,使得水蒸氣凝結,從而形成“帽子雲”。這種帽子雲同雷暴雲十分相似,但因為裡面混雜了火山灰等其他雜質,所以被稱為“骯髒雷暴雲”。雖然力氣和能量遠不如“老大哥”雷暴雲,但“骯髒雷暴雲”也能製造閃電,只不過這種閃電的長度很短,大約只有1米,持續時間也不過數毫秒。

至此,火山閃電的“蓋頭”似乎已經完全掀開了,但是真相遠不止這些。

摩擦摩擦

火山閃電背後還隱藏著不可告人的秘密。科學家們冒著生命危險,在火山口開展觀測後發現,原來火山閃電並不單一,它是孿生的“雙胞胎”:火山噴發初期,閃電表現為一系列強勁的電磁脈衝和簡單放電;噴發後約3分鐘,才開始出現常規的閃電信號。也就是說,火山閃電除了在“骯髒雷暴雲”中孕育生成外,還有其他的生成途徑。

這個途徑是什麼呢?我們都知道摩擦起電的原理:當兩個物體相互摩擦時,一個物體會帶正電荷,另一個物體會帶負電荷。火山噴發時,大量破碎的岩石、火山灰顆粒從地底噴湧而出,它們之間相互高速摩擦,使得滾滾濃煙帶上了電荷,同類電荷相撞便產生了放電現象。火山煙流噴上高空後,與水蒸氣結合生成“骯髒雷暴雲”,從而繼續在更高的天空中製造出絢麗的電光和火花。

至此,人們已初步揭開了火山閃電之謎,不過火山閃電還有許多令人費解之處,比如,不同的岩漿成分是否會影響閃電的生成,火山閃電能否幫助預測火山活動等,這些都有待我們繼續探索和發現。 

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