Откуда берется заряд
Во время извержения вулкан выбрасывает пепел, обломки пород, газы и капли жидкости. Поток резко поднимается над кратером, расширяется и перемешивает частицы. При столкновениях крупинки обмениваются электрическими зарядами. Одни фрагменты получают избыток электронов, другие теряют их. Возникают области с противоположными знаками заряда.
Разделение усиливает движение внутри выброса. Крупные и тяжелые обломки опускаются ближе к жерлу. Мелкий пепел уносит восходящий поток. Заряженные частицы распределяются по разным участкам облака. Между ними растет электрическое напряжение, а воздух временно препятствует переносу тока.
Что вызывает вспышку
Воздух сохраняет изолирующие свойства до определенного предела. Сильное электрическое поле разрушает такую преграду и создает проводящий канал. По нему проходит разряд, заметный как яркая ветвящаяся вспышка. Вулканические молнии соединяют области выброса между собой, с поверхностью либо с зоной у кратера. Их форма зависит от расположения зарядов и движения пепловой массы. Так формируются вулканические молнии, возникающие в облаках пепла над извергающимся кратером.
Размер частиц влияет на электризацию. Раздробленная порода имеет обширную суммарную поверхность для обмена электронами. Интенсивные столкновения повышают разделение зарядов. Влага и лед тоже меняют процесс, поскольку капли замерзают, дробятся и соприкасаются с пеплом. Поэтому разные участки выброса создают неодинаковые разряды.
У жерла преобладают столкновения обломков, выброшенных с высокой скоростью. В верхней части облака температура падает, водяной пар образует капли и ледяные частицы. Электризация начинает напоминать процессы внутри грозовой тучи, но пепел сохраняет заметное влияние. Разряд возле кратера бывает коротким и плотным. Высоко над вулканом вспышка получает протяженные ответвления.
Условия наблюдения
Грозовые разряды сопровождают не каждое извержение. Слабый выброс не формирует крупное плотное облако и выраженное разделение зарядов. Сильный ветер растягивает тепловую массу, меняет расстояние между заряженными зонами и направление каналов. Дождь, влажность воздуха и свойства магмы тоже воздействуют на картину. Один внешний признак не раскрывает силу подземного процесса.
Темное облако делает световой импульс контрастным, однако дневное освещение скрывает часть вспышек. Пепел закрывает внутренние каналы разряда от наблюдателя. Фотография с продолжительной выдержкой объединяет последовательные импульсы в разветвленный рисунок. Кадр поэтому не передает точную длительность отдельной вспышки. Удаленность камеры также искажает представление о масштабе.
Вулканический разряд отличается от огненного свечения у жерла. Раскаленная лава излучает устойчивый красный или оранжевый свет, а электрический канал возникает резким импульсом. Свечение раскаленных обломков движется вместе с материалом. Молния пересекает выброс ветвистой линией и исчезает после переноса заряда. Такое различие снижает риск ошибочного толкования снимков.
Сообщение о вспышках подтверждает сильную электризацию пеплового облака, но не служит отдельным прогнозом развития извержения. Оценка требует сведений о движении магмы, составе выброса, сейсмических сигналах и изменениях жерла. Электрическая активность дополняет наблюдения, а не заменяет их. При освещении события точное описание отделяет видимый разряд от предположений о дальнейшем ходе процесса.