菲律宾塔尔火山突然爆发,其壮观的闪电是如何形成的?

1月12日菲律宾塔尔火山俄然爆发 , 火山灰直冲云霄高达10-15公里 , 甚至舒展到72公里外的奎松城 , 还激发了地动、海啸 。 我们赞叹于火山喷发时的壮不雅气象和粉碎力 , 相信大师不管是从照片和视频上都看到神奇的闪电现象 , 这比我们看到的大气放电要壮不雅得多 。 下面我们就说下火山闪电的物理学道理 , 它是怎么发生的?

菲律宾塔尔火山突然爆发,其壮观的闪电是如何形成的?

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在我们的大气中最常见的天然现象之一就是闪电 。 每一次闪电大约有100,000,000,000,000,000,000个电子在云层和云层或地球概况之间互订交换 。
起首说下大气放电是怎么发生的?
宇宙中的每一个原子 , 包罗大气中的原子都是由一个带正电的原子核和一大堆带负电的电子构成 。 固然我们凡是认为原子是中性的 , 电子的数目等于原子核中质子的数目 , 但也有特别环境 。
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因为 , 有些原子很甘愿答应被电离 , 它要么获得一个电子 , 要么掉去一个(或两个 , 或三个)电子 。 就像上图种钠原子就很甘愿答应把最外层的电子踢出去酿成带正电的钠离子 , 而氯原子就老是感觉本身少一个电子 , 但愿经由过程获得一个电子酿成氯离子 。
此刻 , 若是我们把这些带电粒子彼此分隔 , 就发生了电荷分手 , 从而发生了电压 。 当两个区域之间的电压(也称为电势差)变得足够大时 , 即使它们之间只有空气 , 空气也会自觉地导电 , 发生快速的电荷互换 , 于是我们就看到了闪电!
闪电根基发生在高空 , 一般都是云层之间或者云层与地面之间的放电现象 。 可是 , 火山爆发经常也会发生闪电!下图是冰岛的埃亚菲亚德拉火山爆发时的闪电 。
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下面还有一些令人诧异的火山闪电的照片 , 这些照片都是真实拍摄的 。 下图是冰岛Eyjafjallajokull火山喷发的照片 , 由直升机拍摄的!
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上图和下图 , 火山爆发时的闪电不亚于任何一次大气放电现象 。
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从汗青上看 , 要在火山勾当中近距离捕获到闪电很是坚苦 , 例如 , 下图中智利的Chaitin火山在2008年喷发时的情景 , 这是9000年来的第一次喷发 。
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日本樱岛是近代汗青上一座很是活跃的火山 , 自1955年以来几乎一向在喷发 。 1960年成立了一个火山不雅测站 , 对其勾当进行持续监测 , 并多次不雅测到火山闪电 , 包罗1988年的此次爆发 。
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事实上 , 早在1944年维苏威火山爆发的时辰 , 火山闪电就被拍摄下来了!下图:
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那么火山闪电是若何发生的?
说真话 , 科学家认为火山闪电和正常的雷暴闪电道理一样 , 但有些细节还不克不及100%简直定 , 这仍然是一个今朝正在研究范畴 。 但有一个大致的概念 , 来诠释为什么火山喷发时会发生这样的工作 。

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