كيف تحدث البروق البركانية ؟

كيف يظهر البرق أثناء ثوران البراكين؟

عادة يحدث البرق بسبب التباعد بين الجسيمات المشحونة الموجبة والسالبة في الغلاف الجوي. عندما تصبح المسافة الفاصلة كافية لتتغلب على الخصائص العازلة للهواء الجوي، فإن الكهرباء تتدفق بين الشحنات الموجبة والسالبة مسببة صواعق من البرق مما يسبب بعدها تعادلاً للشحنات.

في الغيوم المسببة للعواصف فإن الجسيمات المشحونة تنشأ من حركة قطرات الماء السائلة والمتجمدة في دوائر. ويحدث البرق داخل الغيمة عندما تتراكم الجسيمات بشحنة موجبة في أعلى الغيمة والجسيمات السالبة في أدناها. وبإمكان الشحنات السالبة في اسفل الغيمة ان ترتبط بالشحنات الموجبة على الأرض مسببة بروقاً بين الغيوم والأرض.

هناك آلاف البروق التي من الممكن مشاهدتها أثناء ثوران البراكين. يعتقد العلماء أن الجسيمات المشحونة في هذه الحالة قد تنتج من المواد التي يقذفها البركان، ومن خلال عملية شحن الجسيمات داخل غيوم الرماد المتحركة في الغلاف الجوي.

من الصعوبة بمكان دراسة البروق البركانية، ليس فقط بسبب تنوع أماكن انتشار البراكين ومواعيد ثوراتها غير المحددة، بل بسبب كثافة غيوم الرماد التي ينفثها البركان مما يحجب الكثير من ومضات البرق.

لكن، وبفضل تكنولوجيا جديدة تتضمن اطلاق موجات راديو عالية التردد ( Very High Frequency VHF ) وأنواع أخرى من الموجات الكهرومغناطيسية فإن العلماء اصبحوا قادرين على رصد ومضات البروق داخل غيوم الرماد الكثيفة. أول استخدام لهذه التكنولوجيا كان في ثورة بركان جبل أوغستين  في آلاسكا عام 2006، ثم في ثورة جبل Redoubt عام 2009 في آلاسكا أيضاً، ثم جبل Eyjafjallajokull في آيسلندا عام 2010.

من خلال هذه الدراسات استطاع العلماء تمييز طورين لانتاج البروق البركانية. الطور الأول يُعرف بطور الثوران،يمثل انتاج البروق بكثافة وبشكل فوري تقريباً وقريباً من فوهة البركان عند ثورانه، ويُعتقد ان هذا النوع من البروق ينتج بسبب الجسيمات المشحونة الموجبة التي تنبعث من البركان. الطور الثاني يعرف بطور الريشة ويمثل انتاج البروق داخل غيوم الرماد التي تتشكل اسفل الفوهة، بينما يبقى سبب تشكل الشحنات في غيوم الرماد غير معروف بالضبط.