夜、噴火している火山の上空で、まるで悪夢のような稲妻が光ります。

火山雷の起源を解明することは、これまで困難でした。 雷雨では、氷の結晶が衝突して、雷を誘発するのに十分な電荷を発生させることが原因です。 しかし、灰の雲はスーパーセル（雷雨）よりも予測しにくく、研究も難しいため、科学者は火山雷を引き起こす原因を解明しようとしているのです。 たとえば、火山噴火の雷を氷のせいにするのは馬鹿げています。

2つの新しい研究により、噴火している火山の上で雷が発生する異なる理由が明らかになりました。 1つは静電気で、地上付近の高密度の灰の雲で粒子がこすり合わされることによって起こります。 もう1つの雷の原因は、地表の上空にある成層圏で発生するもので、そこでは競合する氷の結晶が強力な衝撃を放ちます。

日本の桜島火山では、火山灰粒子が地上付近で発生する雷の原因となっていることが、ドイツのルートヴィヒ・マキシミリアン大学の火山学者コラード・チマレッリ氏が率いる研究者によって、雑誌『ジオフィジカル・リサーチ・レターズ』に2月23日付けで報告されました。 この研究では、世界で最も活発な火山の一つである桜島で、火山雷のビデオを撮影しました。 このビデオを低周波音や電磁波のデータと比較したところ、厚い火山灰の雲が静電気を発生させていることがわかりました。 この静電気が粒子同士をこすり合わせ、電荷が蓄積されることで落雷が発生するのです。 (これは摩擦電気と呼ばれています）

氷も火山雷に関与していることが、別の研究で明らかになりました。 研究者たちは、2015年4月のチリのカルブコ火山の噴火の際に、落雷の位置を追跡しました。 この場合、ボルトは噴火から約60マイル（約100キロメートル）、地表から約12マイル（20キロメートル）の成層圏に近い高さで折れていました。 科学者たちは、薄くなった灰の雲の上部に氷が形成され、その氷には水蒸気も含まれていたため、雷雲のように稲妻が発生したと考えています。 この研究は、4月12日にGeophysical Research Lettersに掲載されました。

これらの発見は火山のモニタリングに重要な影響を与える可能性があります。 より大きな噴火がより多くの雷を誘発するため、「雷が噴火に関連していることを見るだけで、航空問題の可能性があることがわかります」と、カルブコの研究の主執筆者で、米国の火山学者であるアレクサ・ヴァン・イートン氏は述べました。 と、カルブコ研究の主執筆者で、ワシントン州バンクーバーにある米国地質調査所カスケード火山観測所の火山学者である Alexa Van Eaton 氏は述べています。

3月のアラスカ・パブロフ火山噴火の際、Van Eaton 氏と彼女の同僚は World Wide Lightning Location ネットワークを使って火山灰雲を監視したと、彼女は述べています。 パブロフ火山やその他の南西アラスカ火山からの火山灰は、国際線や地元の飛行経路に流れ込むことがあります。

Van Eaton氏は最終的に、雷の閃光を使って火山噴火の威力をリモートで測定したいと考えています。 「他の地球物理学的なモニタリング技術では見えないものを、雷は教えてくれるのです」と、ヴァン・イートン氏はライブサイエンスに語っています。 大きな噴火はより多くの雷を発生させると、van Eaton氏は述べた。 「雷が噴火に関連していることを見るだけで、潜在的な航空問題があることがわかり、火山に対応する方法を知ることができます」と彼女は言いました。 「火山噴火の噴煙システムの内部に、電化を生み出す実にさまざまなプロセスがあることは驚くべきことです」と、ヴァン・イートンは言います。 “それは我々が存在していたことさえ知らなかった質問の世界を開きます。”

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