تخطَّ إلى المحتوى
EN
العالم الطبيعي

البرق البركاني

كيف يصنع عمود الرماد عاصفته الرعدية، ولماذا صار اليوم أداة رصد للثورات.

البرق البركاني تفريغ كهربائي داخل عمود الرماد، يحدث في ثلاثة أقاليم: منطقة دفع الغازات فوق الفوهة، والعمود الصاعد بالحمل الحراري، وإقليم المظلة المتعادل الطفو. يأتي الشحن من تكتّل الجزيئات والانبعاث التفتّتي وتكوّن الهطولات، والرماد محفّز لتكوّن الجليد تحت سالب 20 درجة مئوية. وُثّق البرق في نحو 200 ثورة خلال 200 سنة، ومنذ ثورات أوغسطين 2006 وريداوت 2009 وإيافيالايوكل 2010 حوّل الكشف الآلي البرقَ إلى أداة رصد تُبلغ عن بداية الثورة ومعاملات المصدر واتجاه سحابة الرماد شبه فورياً.

عمود رماد ضخم من ثورة أوبيناس في بيرو: البرق يحدث في ثلاثة أقاليم من هذا العمود.
عمود رماد ضخم من ثورة أوبيناس في بيرو: البرق يحدث في ثلاثة أقاليم من هذا العمود. · Pierre Markuse from Hamm, Germany · CC BY 2.0
Tajogaite 2021 lava field12 square kilometres
Regions of plume lightninggas-thrust, convective column, umbrella region
في هذا المقال
  1. 1نظرة عامة
  2. 2الأقاليم الثلاثة لعمود الرماد
  3. 3شرط تكوّن البرق وفصل الشحنات
  4. 4الرصد والكشف
  5. 5دراسة حالة: ثورة تاخوغايته 2021
  6. 6القيمة الرصدية والإنذار المبكر
  7. 7مفردات الميدان
  8. 8أسئلة شائعة
  9. 9الخط الزمني: من الومضات المرئية إلى الرصد الآلي
  10. 10الأسئلة الشائعة
  11. 11خريطة المعرفة

نظرة عامة

البرق البركاني ظاهرة كهربائية تنشأ داخل أعمدة الرماد التي تصعد من البراكين أثناء ثوراتها المتفجرة، وتتخذ صورة تفريغات كهربائية تشق مسارها في الهواء المؤين. وقد شوهدت هذه الظاهرة ووُثّقت في نحو 200 ثورة على مدى مئتي سنة ماضية 1Volcanic Lightning · Oregon State University Volcano World ↗. وتشير الدراسات المتراكمة إلى أن الشحن الكهربائي ليس استثناءً نادراً، بل حاضر في كل الأعمدة البركانية 2Volcanic lightning: a review · PMC / NIH ↗.

تتوزع تفريغات البرق داخل ثلاثة أقاليم من عمود الرماد البركاني: إقليم دفع الغازات فوق الفوهة مباشرة، والعمود الصاعد المدفوع بالحمل الحراري على ارتفاع عدة كيلومترات، وإقليم المظلة المتعادل الطفو 3Lightning and volcanic ash · USGS Volcano Hazards Program ↗. وغالباً ما يبقى هذا البرق داخل عمود الرماد نفسه أو قريباً جداً منه 1. ويُقترح تكتّل الجزيئات آليةً فعّالة لتوليد الشحنات وتفريغ البرق معاً داخل أعمدة الرماد البركاني 3. ويبدأ الشحن عند مستوى التفتّت، حيث تكتسب المادة شحنتها أولاً بعمليات كهربائية تفتّتية 2. وحين يكبر فصل الشحنات بما يكفي يتغلب على مقاومة الهواء ويشق مساراً من الهواء المؤين ويوصل الكهرباء على هيئة برق 1.

مع نضوج العمود على الارتفاع يرجّح أن يحفّز الجليد الشحن كما يفعل داخل السحب الرعدية الجوية 2. ويصبح الرماد البركاني محفزاً فعّالاً لتكوّن الجليد تحت نحو سالب 20 درجة مئوية 4Electrical activity during the 2021 Tajogaite eruption · Communications Earth & Environment (PMC) ↗. ويختلف عمود الثورة عن العاصفة الرعدية العادية في أن الهواء الساخن الصاعد فيه لا يأتي من ثورة بركانية في حالة الأخيرة، فلا يحمل رماداً بركانياً 5Volcano Watch: When thunderstorms get down and dirty · USGS Hawaiian Volcano Observatory ↗. ويمكن تصور عمود الثورة كنافورة ماء يتجاوز ارتفاعها 5 أميال، مع مزيج من الرماد والخَفّاف وشظايا الصخر والغاز الحار بدل الماء 5. وفي عمود الثورة أدخلت العاصفة المتدفقة هواءً تمدد بتسخين الرماد الحار، فصار الغيم طافياً وارتفع عن الأرض وهو ما زال يمطر رماداً من قاعدته 5.

أظهر الكشف الآلي بعد ثورات أوغسطين 2006 وريداوت 2009 وإيافيالايوكل 2010 أن الشحن حاضر في كل أعمدة الرماد 2. وقد أتاحت صور البرق البركاني في إيافيالايوكل رؤية الظاهرة أول مرة في الوقت الحقيقي وبدقة عالية 1. غير أن الطبيعة العكرة الكثيفة للسحابة البركانية تُخفي معظم برقها عن الأنظار حتى حين يقترب العلماء من الثورة 6Secrets of volcano lightning probed during Alaska eruption · Live Science ↗. وفي المقابل تتيح وسائل التواصل مشاركة صور وفيديوهات النشاط الكهربائي المرئي في الأعمدة البركانية عالمياً حتى حيث لا توجد أجهزة مخصصة 2.

مرّت ثورة تاخوغايته 2021 تحت رادار شبكات البرق العالمية لغياب مستشعرات قريبة ولانخفاض سعة برقها، ما أظهر الحاجة إلى كواشف كهربائية محلية 4. وقد أتاحت هذه الثورة في لا بالما فرصة نادرة لرصد النشاط الكهربائي باستمرار أسابيع بكاشف برق كهروستاتيكي 4. وخلالها تولّدت التفريغات شبه باستمرار في كامل فترة الرصد، وكان شحن جزيئات السيليكات المحرّك الرئيسي لشحن العمود 4. وطوال الثورة تفاوت النشاط المتفجر على مقاييس ساعات إلى أيام، من انبعاث رماد خفيف إلى قوي ونفث غازات ونشاط سترومبولي ونوافير لافا 4.

أثبت الكشف عن البرق البركاني نفعه في الرصد، فهو يحمل معلومات عن بداية الثورة ومعاملات المصدر واتجاه سحابة الرماد 4. وزيادة تفريغات البرق أثناء الثورات ترفع خطر الصواعق على مواقع توليد الكهرباء ومحطات التحويل وخطوط النقل والتوزيع 3. ويلخّص مقالة منظور عام 2022 أحدث ما بلغه علم شحن الأعمدة والبرق البركاني، وتضع أهدافاً لرصد البراكين في سياق الثورات المتفجرة الأوسع 2.

برق بركاني كما رُسم من شاطئ هيلو: توثيق للظاهرة قبل اختراع التصوير.
برق بركاني كما رُسم من شاطئ هيلو: توثيق للظاهرة قبل اختراع التصوير. · Charles Furneaux · Public domain

1. الأقاليم الثلاثة لعمود الرماد

تتوزع تفريغات البرق البركاني على ثلاثة أقاليم متميزة: إقليم دفع الغازات فوق الفوهة، وإقليم العمود الصاعد بالحمل الحراري، وإقليم المظلة المتعادل الطفو 3. وكل إقليم من هذه الأقاليم يمثل طوراً مختلفاً من أطوار العمود، حيث تتباين فيه الشحنات وأسبابها تبعاً لحركة الجزيئات والغازات. وفهم هذا التوزيع ضروري لتفسير التفريغات التي تُرصد في أثناء الانبعاثات المتفجرة.

يمكن تصوير العمود البركاني كنافورة ماء يتجاوز ارتفاعها 5 أميال، غير أنها لا تتكون من الماء بل من مزيج من الرماد والخَفّاف وشظايا الصخر والغاز الحار 5. ويتمدد الهواء المسخّن بالرماد الحار في العاصفة المتدفقة، فيصير الغيم طافياً ويرتفع وهو يمطر رماداً من قاعدته 5. وهذا التمدد الحراري هو ما يمنح العمود قدرته على الصعود إلى تلك الارتفاعات الشاهقة.

تأتي شحنات إضافية من تفتّت الصهارة والحمل الحراري وطفو الجزيئات في أعلى العمود، مع تكوّن الهطولات المائية 3. ويُعدّ الانبعاث التفتّتي توليداً للشحنة عبر تحطم جزيئات الصخر 7Volcanic lightning · Wikipedia ↗. أما الشحن الاحتكاكي فيستطيع شحن الجزيئات وفصل أسطح متعاكسة القطبية عبر الشحن ثنائي القطبية المعتمد على الحجم 2. وتتضافر هذه الآليات في الأقاليم العليا من العمود حيث تكثر التصادمات بين الجزيئات.

تسبب التبريد في العمود في تكاثف الماء على جزيئات الرماد 5، وهو ما يضيف طوراً مائياً إلى العمود يشارك في توليد الشحنات. وعند معدلات انبعاث منخفضة تبدد الرياح ملوثات البركان — الغازات والرماد والحرارة — ولا تؤثر في الطقس تأثيراً يُذكر 5. أما الرماد فيحدد سلوكه المناخي بأنه لا يحدث تأثيراً بعيد المدى، إذ يستقر سريعاً 5.

قد يكون البرق البركاني مؤشراً شبه فوري على انبعاثات الرماد المتفجرة، لأن الأجهزة عن بعد بما فيها الأقمار الصناعية تكشفه سريعاً حتى في سوء الرؤية 2. ولهذا تكتسب مراقبة التفريغات قيمة عملية في متابعة بدء الانبعاث ومعايير المصدر واتجاه الرماد 4. وقد اعتمدت أغلب دراسات البرق البركاني على شبكات برق عالمية مثل Vaisala GLD360 وشبكة Earth Networks وشبكة WWLLN لرصد البرق البركاني العالمي 4. وتقدم أدق وأشمل قياسات البرق البركاني حتى الآن رؤى في أصول هذه التفريغات وقد تساعد في تفادي مخاطر على الحركة الجوية العالمية 6.

مخروط تاخوغايته على لا بالما (2021): ثورة رُصد نشاطها الكهربائي بكاشف محلي أسابيع.
مخروط تاخوغايته على لا بالما (2021): ثورة رُصد نشاطها الكهربائي بكاشف محلي أسابيع. · Campeny, M. et al. (2023) "The ephemeral fumarolic mineralization of the 2021 Tajogaite volcanic eruption (La Palma, Canary Islands, Spain)", Scientific Reports, volume 13, article number 6336, doi 10.1038/s41598-023-33387-6, figure 4A. https://www.nature.com/articles/s41598-023-33387-6 · CC BY 4.0

2. شرط تكوّن البرق وفصل الشحنات

يقوم تكوّن البرق على مكوّن أساسي واحد لا غير: فصل شحنات كبير بين كتلتين 1. فحين يتسع هذا الفصل ويكبر، يتغلب على مقاومة الهواء فيشقّ لنفسه مساراً من الهواء المؤين يوصّل الكهرباء، وذلك المسار هو ما نعرفه بالبرق 1. وبهذا المعنى لا يقتضي البرق البركاني آليةً مغايرة في جوهرها، بل ظرفاً خاصاً يتيح نشوء ذلك الفصل الشحني داخل بيئة الثورة.

ومن سمات هذا الضرب من البرق أنه غالباً ما يبقى حبيس عمود الرماد نفسه، أو لا يكاد يبتعد عنه إلا قليلاً 1. فموضعه مرتبط بالعمود الذي تولّد فيه، لا بسماء بعيدة عنه.

وليس البرق البركاني مجرد سمة لافتة للثورات المتفجرة تُضاف إلى مشهدها، بل يقدّم طريقاً جديداً لتكميم ديناميكية تلك الثورات وأعمدتها 2. ومن هنا يبرز الكشف عنه أداةً جديدة بين تقنيات رصد الثورات 2.

ويعوق دراسة أصول هذا البرق بالتفصيل أن البراكين النشطة كثيراً ما تكون بعيدة عن العمران، وأن ثوراتها مفاجئة وغير متوقعة، فقلّ أن تُرصد هذه الأصول رصداً مفصلاً 6.

وإلى جانب ذلك، فإن ما يخلفه النشاط البركاني في الغلاف الجوي ليس كله طويل الأمد؛ فخلافاً لثاني أكسيد الكبريت، ليس للرماد البركاني أثر مناخي بعيد المدى أو طويل الأمد، لأنه يترسب سريعاً من الغلاف الجوي 5.

آليات توليد الشحن.

يُعدّ تكتّل الجزيئات آليةً فعّالة لتوليد الشحنات وتفريغ البرق معاً، وهو فعّال بشكل خاص مع النفاثات المحمّلة برماد ناعم يغلب عليها الخروج من قناة البركان 3. وإلى جانب التكتّل، تنشأ شحنات إضافية من تفتّت الصهارة، ومن الحمل الحراري والطفو في أعلى العمود، ومن الهطولات المائية 3.

يولّد الانبعاث التفتّتي شحنةً عبر تحطّم جزيئات الصخر 7، ويبدأ الشحن عند مستوى التفتّت 2. وتضيف تفاعلات البيروكلاست غير المدمّرة شحناً بالتماس والاحتكاك، وتسمى مجتمعةً الشحن الاحتكاكي 2. وهذا الشحن يشحن الجزيئات ويفصل أسطحاً متعاكسة القطبية بالشحن ثنائي القطبية المعتمد على الحجم 2.

مع نضوج العمود على الارتفاع، يُرجّح أن يحفّز الجليد الشحن كما في السحب الرعدية الجوية 2. والرماد محفّز فعّال لتكوّن الجليد تحت نحو سالب 20 درجة مئوية 4. ويسبب التبريد في العمود تكاثف الماء على جزيئات الرماد 5.

مفردات الميدان

ثورات بركانية

برق

انبعاث تفتّتي

شحن احتكاكي

تجمّع جزيئات 8Volcanic lightning and plume dynamics · Space Science Reviews (Springer) ↗

ثورة رايكوكي 2019 من محطة الفضاء: عمود رماد يخترق السحب ويولّد برقاً.
ثورة رايكوكي 2019 من محطة الفضاء: عمود رماد يخترق السحب ويولّد برقاً. · https://earthobservatory.nasa.gov/images/145226/raikoke-erupts · CC BY 2.0

3. الرصد والكشف

اعتمدت أغلب الدراسات في رصد البرق البركاني على شبكات برق عالمية مثل Vaisala GLD360 وEarth Networks وWWLLN 4. وقد أتاح هذا الاعتماد على شبكات قائمة، لا على أجهزة مخصصة لكل بركان، متابعة النشاط الكهربائي في الأعمدة البركانية على نطاق واسع. وأسهم الكشف الآلي في ترسيخ صورة أوضح للظاهرة، إذ أظهر بعد ثورات أوغسطين 2006 وريداوت 2009 وإيافيالايوكل 2010 أن الشحن حاضر في كل أعمدة الرماد 2.

مثّلت صور برق إيافيالايوكل نقطة تحوّل في دراسة الظاهرة، إذ أتاحت رؤيتها أول مرة في الوقت الحقيقي وبدقة عالية 1. وإلى جانب ذلك، صارت وسائل التواصل منفذاً لمشاركة صور وفيديوهات النشاط الكهربائي المرئي في الأعمدة البركانية عالمياً حتى حيث لا توجد أجهزة مخصصة 2. وبذلك تتكامل الملاحظة العلمية مع الرصد الجماعي غير المتخصص في تغطية الظاهرة.

يظل تفسير إشارات الكشف محفوفاً بمواضع غموض، فالارتفاع المجهول والمتغيّر باستمرار للتفريغات، وارتفاع العمود المشحون وحركته، تؤثر جميعاً في سعة المجال الكهربائي الذي يقيسه الكاشف 4. ومعنى ذلك أن ما يسجله الكاشف لا يعبّر عن شدة التفريغ وحده، بل يتأثر بموضع التفريغ داخل العمود وبمدى ارتفاعه وحركته. ويقتضي هذا التمييز بين ما يعود إلى الظاهرة نفسها وما يعود إلى هندسة الرصد تحليلاً دقيقاً عند تقدير الشحن في أعمدة الرماد.

حدود الكشف العالمي والحاجة إلى كواشف محلية.

مثّلت ثورة تاخوغايته سنة 2021 حالةً كاشفةً لقصور أدوات الرصد العالمية؛ فقد مرّت تحت رادار شبكات البرق العالمية، إذ لم تكن ثمة مستشعرات قريبة منها، وانخفضت سعة برقها إلى حدٍّ حال دون التقاطه. وقد أظهر هذا القصورُ الحاجةَ إلى كواشف كهربائية محلية تُنصَب قريباً من مواقع الثوران. فالبرق منخفض السعة، على وجه التحديد، لا تكفيه الشبكات المتباعدة، بل يستدعي كواشف محلية دقيقة. 4

ويعود هذا النقص في الرصد إلى طبيعة مواقع البراكين النشطة نفسها؛ فكثيراً ما تكون بعيدة عن العمران، وثوراتها مفاجئة وغير متوقعة. ولذلك نادراً ما دُرست أصول هذا البرق بالتفصيل. وحتى حين يقترب العلماء من الثورة، تُخفي الطبيعة العكرة الكثيفة للسحابة البركانية معظم برقها عن الأنظار. 6

4. دراسة حالة: ثورة تاخوغايته 2021

أتاحت ثورة تاخوغايته فرصة نادرة لرصد النشاط الكهربائي على مدى أسابيع متصلة بكاشف برق كهروستاتيكي، وهو ما لم تتحه إلا قلة من الثورات التي طال أمدها. وقد تفاوت النشاط المتفجر طوال الثورة على مقاييس زمنية تمتد من ساعات إلى أيام، فانتقل من انبعاث رماد خفيف إلى انبعاث قوي، وترافق ذلك مع نفث غازات ونشاط سترومبولي ونوافير لافا. وهذا التباين في الإيقاع جعل من الثورة مختبراً طبيعياً لدراسة العلاقة بين تطور العمود البركاني وتولّد الشحنات الكهربائية فيه.

خلال تاخوغايته تولّدت التفريغات شبه باستمرار في كامل فترة الرصد، وهو ما يعكس استمرار الديناميكية الكهربائية في العمود لا انقطاعها. وكان شحن جزيئات السيليكات المحرّك الرئيسي لشحن العمود، إذ تُسهم هذه الجزيئات في توليد الفصل الكهربائي الذي يفضي إلى التفريغ. وبذلك تربط الحالة بين التركيب الفيزيائي للرماد والسلوك الكهربائي الملاحظ.

أنتجت الثورة حقل لافا مركّباً من نوع آآ وباهويهوي بمساحة 12 كيلومتراً مربعاً، دمّر قرى كاملة وبنية تحتية ومزارع. وبنى النشاط مخروطاً من الجمر البركاني بارتفاع 187 متراً، سُمّي لاحقاً بركان تاخوغايته. ويجمع هذا النتاج بين تدفقات لافا واسعة الانتشار وبناء تضاريسي جديد، وهو ما يجعل الحالة مرجعاً لدراسة التوافق بين النشاط المتفجر والانبعاثات الكهربائية المرافقة له.

5. القيمة الرصدية والإنذار المبكر

يُعدّ البرق البركاني مؤشراً شبه فوري على انبعاثات الرماد المتفجرة، إذ تكشفه الأجهزة عن بعد — ومنها الأقمار الصناعية — كشفاً سريعاً حتى في ظروف سوء الرؤية 2. وهذه الميزة تجعله علامة رصدية بالغة القيمة، لأنها تتيح التقاط بداية الانبعاث في لحظاتها الأولى بدل انتظار تأكيدات لاحقة. وبذلك يتحول التفريغ الكهربائي في العمود البركاني من ظاهرة تُرصد عرضاً إلى معطى يمكن الاعتماد عليه في المتابعة الآنية.

غير أن البرق البركاني أكثر من سمة لافتة للثورات المتفجرة، فهو يقدم طريقاً جديداً لتكميم ديناميكية تلك الثورات وأعمدتها 2. ويأتي الكشف عنه بوصفه أداة جديدة تنضم إلى تقنيات رصد الثورات البركانية 2. وقد أظهر عقد من الدراسات المتزايدة أن الشحن الكهربائي حاضر في كل الأعمدة البركانية 2، ما يرسّخ مكانته كمعطى بنيوي لا كشذوذ عابر.

وتمثل أدق وأشمل قياسات البرق البركاني حتى الآن خطوة نوعية في هذا المسار، إذ تقدم رؤى في أصول هذه التفريغات الكهربائية 6. ولا تقف الفائدة عند حدود الفهم النظري، فقد تساعد هذه القياسات في تفادي مخاطر على الحركة الجوية العالمية 6. وهكذا يلتقي البعد الرصدي بالبعد التطبيقي في خدمة سلامة الأجواء.

المخاطر والآثار.

تُعدّ زيادة تفريغات البرق أثناء الثورات البركانية من العوامل التي ترفع منسوب الخطر على البنية التحتية للكهرباء، إذ تزيد احتمالات تعرّض مواقع توليد الكهرباء ومحطات التحويل وخطوط النقل والتوزيع للصواعق 3. وهذا يعني أن الأثر لا يقتصر على المشهد الجوي للعاصفة البركانية، بل يمتد إلى شبكات حيوية تتصل بها مرافق واسعة النطاق 3.

أما على صعيد الأثر المناخي، فخلافاً لثاني أكسيد الكبريت ليس للرماد البركاني أثر مناخي بعيد المدى أو طويل الأمد، والسبب أنه يترسب سريعاً من الغلاف الجوي 5. ومع ذلك فإن للرماد آثاراً جوية محلية قصيرة الأمد، وإن كان يفتقر إلى الأثر المناخي البعيد الذي يُنسب إلى ثاني أكسيد الكبريت 5. وعند معدلات انبعاث منخفضة تبدد الرياح الغازات والرماد والحرارة دون تأثير يُذكر في الطقس 5.

6. مفردات الميدان

تستند دراسة البرق البركاني إلى مفردات ميدانية محددة تحدد ظواهرها وآلياتها؛ ومن أبرز هذه المفردات الثورات البركانية والبرق والانبعاث التفتّتي والشحن الاحتكاكي وتجمّع الجزيئات 8. وتشكل هذه المفردات الإطار الاصطلاحي الذي يربط بين الظاهرة المرصودة والتفسير الفيزيائي لها. وتُستخدم هذه المصطلحات في وصف العمليات التي تجري داخل أعمدة الرماد البركاني 8.

المصطلحمدلوله المقتضب
ثورات بركانيةالسياق الطبيعي الذي تندرج فيه ظاهرة البرق البركاني
برقالظاهرة الكهربائية المرصودة في أعمدة الرماد البركاني
انبعاث تفتّتيتوليد شحنة عبر تحطم جزيئات الصخر
شحن احتكاكيإحدى آليات توليد الشحنة في الميدان
تجمّع جزيئاتآلية مقترحة لتوليد الشحنات وتفريغ البرق معاً
مفردات الميدان ومدلولاتها المقتضبة 8

يُعرَّف الانبعاث التفتّتي بأنه توليد شحنة عبر تحطم جزيئات الصخر 7. فحين تتحطم جزيئات الصخر داخل العمود البركاني تنشأ شحنة كهربائية نتيجة لهذا التحطم 7. وبهذا المعنى يُعد الانبعاث التفتّتي آلية مولّدة للشحنة لا مجرد وصف لاندفاع المواد الصلبة 7.

يُقترح تكتّل الجزيئات آليةً فعّالة لتوليد الشحنات وتفريغ البرق معاً داخل أعمدة الرماد البركاني 3. وتكمن أهمية هذا الاقتراح في أنه يغطي طرفي الظاهرة: نشوء الشحنة من جهة، وتفريغها على هيئة برق من جهة أخرى 3. وبذلك يربط التفسير بين توليد الشحنة وتفريغها في إطار آلية واحدة 3.

خلاصة المفردات

الانبعاث التفتّتي: توليد شحنة عبر تحطم جزيئات الصخر 7.

تكتّل الجزيئات: آلية مقترحة لتوليد الشحنات وتفريغ البرق معاً داخل أعمدة الرماد البركاني 3.

7. أسئلة شائعة

هل البرق البركاني ظاهرة نادرة؟

ليس نادراً بالقدر الذي قد يُظن؛ فقد شوهد البرق البركاني ووُثّق في نحو 200 ثورة على مدى مئتي سنة ماضية 1.

أين تتولد تفريغات البرق داخل عمود الرماد البركاني؟

تُنتج تفريغات البرق داخل ثلاثة أقاليم من عمود الرماد البركاني: إقليم دفع الغازات فوق الفوهة مباشرة، والعمود الصاعد المدفوع بالحمل الحراري على ارتفاع عدة كيلومترات، وإقليم المظلة المتعادل الطفو 3.

ما الآلية المقترحة لتوليد الشحنات وتفريغ البرق معاً؟

يُقترح تكتّل الجزيئات آليةً فعّالة لتوليد الشحنات وتفريغ البرق معاً داخل أعمدة الرماد البركاني 3.

8. الخط الزمني: من الومضات المرئية إلى الرصد الآلي

  • 2006
    ثورة أوغسطين تُرصد آلياً
    أظهر الكشف الآلي للبرق في ثورة أوغسطين 2006 بألاسكا أن الشحن حاضر في كل أعمدة الرماد.
  • 2009
    ثورة ريداوت تُضيف حالة
    انضمت ريداوت 2009 إلى سجل البرق البركاني المرصود آلياً.
  • 17 أبريل 2010
    إيافيالايوكل تُصوّر بدقة عالية
    أتاحت صور إيافيالايوكل للجمهور رؤية البرق البركاني في الوقت الحقيقي وبدقة عالية أول مرة.
  • 19 سبتمبر 2021
    تاخوغايته تحت رصد أسبوعي
    رُصدت ثورة لا بالما باستمرار بكاشف كهروستاتيكي محلي، فكشفت نشاطاً غائباً عن الشبكات العالمية.
  • 2022
    مراجعة الميدان كأداة رصد
    لُخّص عقد من الدراسات، وتموضع الكشف عن البرق تقنيةً لرصد الثورات.

9. الأسئلة الشائعة

هل يقتصر البرق البركاني على الثورات المتفجرة وحدها؟

لا يقتصر عليها، فقد شوهد البرق البركاني ووُثّق في نحو 200 ثورة على مدى مئتي سنة ماضية 1. وقد أظهر عقد من الدراسات المتزايدة أن الشحن الكهربائي حاضر في كل الأعمدة البركانية 2.

ما الذي يمنح العمود البركاني قدرته على البقاء طافياً في الجو؟

أدخلت العاصفة المتدفقة في عمود الثورة هواءً تمدد بتسخين الرماد الحار، فصار الغيم طافياً وارتفع عن الأرض وهو ما زال يمطر رماداً من قاعدته 5.

هل يمكن للبرق البركاني أن يخدم سلامة الطيران؟

قد تساعد أدق وأشمل قياسات البرق البركاني حتى الآن في تفادي مخاطر على الحركة الجوية العالمية 6. كما أن الكشف عن البرق يبرز أداة جديدة بين تقنيات رصد الثورات 2.

لماذا يصعب تفسير ما يسجله كاشف البرق تفسيراً مباشراً؟

لأن الارتفاع المجهول والمتغيّر باستمرار للتفريغات، وارتفاع العمود المشحون وحركته، تؤثر جميعاً في سعة المجال الكهربائي الذي يقيسه الكاشف 4.

هل للرماد البركاني أثر جوي محلي؟

نعم، فللرماد آثار جوية محلية قصيرة الأمد وإن كان يفتقر إلى الأثر المناخي البعيد لثاني أكسيد الكبريت 5.

المراجع (8)

8 مصادر · دورية 1 · موقع 7

  1. 1Volcanic Lightning — Oregon State University Volcano World موقع↩عرض المصدر
  2. 2Volcanic lightning: a review — PMC / NIH موقع↩عرض المصدر
  3. 3Lightning and volcanic ash — USGS Volcano Hazards Program موقع↩عرض المصدر
  4. 4Electrical activity during the 2021 Tajogaite eruption — Communications Earth & Environment (PMC) 2021 موقع↩عرض المصدر
  5. 5Volcano Watch: When thunderstorms get down and dirty — USGS Hawaiian Volcano Observatory موقع↩عرض المصدر
  6. 6Secrets of volcano lightning probed during Alaska eruption — Live Science موقع↩عرض المصدر
  7. 7Volcanic lightning — Wikipedia موقع↩عرض المصدر
  8. 8Volcanic lightning and plume dynamics — Space Science Reviews (Springer) دورية↩عرض المصدر