Az ELKH Földfizikai és Űrtudományi Kutatóintézet (FI) Légkörfizikai csoportja munkatársainak vezetésével a Hunga Tonga‒Hunga Ha’apai vulkán tavaly januári kitörése során keletkezett vulkáni felhő rendkívüli elektromos aktivitásának újabb nem mindennapi következményét tárták fel. Az eredmények szerint a kitörés fő fázisában, 2022. január 15-én magyar idő szerint reggel 6 és 7 óra között két alkalommal is olyan jelentős mennyiségű elektromos többlettöltés jutott a földfelszínre a vulkáni felhőből, hogy az globálisan mintegy 15 százalékkal megnövelte bolygónk elektromos töltöttségi szintjét, alkalmanként 5-10 percig. A széles körű nemzetközi együttműködésben megvalósult kutatásról szóló tanulmány a közelmúltban jelent meg a JGR Atmospheres neves amerikai szakfolyóiratban.
A Hunga Tonga‒Hunga Ha’apai vulkán tavaly januári kitörése extrém mérete, energiája, valamint a légkörre gyakorolt sokféle és összetett hatása révén kiemelkedik a hasonló események sorából. A vulkán óriási töltésgenerátorként működött, amelynek teljesítménye összemérhető volt a bolygószerte éppen aktív összes zivatar és elektromosan töltött csapadékfelhő együttes hatásával. Ez a földfelszín töltésének megnövekedését okozta, amit különböző amerikai és európai mérőállomások – köztük a Nagycenk melletti Széchenyi István Geofizikai Obszervatórium – egyidejűleg észleltek.
A Hunga Tonga-vulkán kitöréséhez kapcsolódó mostani kutatási eredmények azért kiemelkedő jelentőségűek, mert a magyar szakemberek elsőként alkalmaztak olyan adatfeldolgozó módszert, amely – a különböző mérőhelyeken működő eltérő mérési technológiák és a fennálló jelentős mértékű helyi zavarok ellenére – lehetővé tette a helyi változásokkal azonos nagyságrendbe eső, azok között elveszni hajlamos globális jel azonosítását.
A globális mérések rendelkezésre állása óta a szakemberek a Hunga Tonga-vulkán tavalyi kitörése során regisztrálták a legnagyobb villámaktivitást. Az FI kutatói a tanulmányban a kitörési felhőben megfigyelt villámaktivitás néhány további vonatkozására is kitérnek. Többek között igazolták, hogy a vulkáni villámok rádióhullámai a földfelszín és az ionoszféra alja közötti térrészben megfigyelhető Schumann-rezonanciákat a globális villámaktivitást meghaladó, meghatározó mértékben gerjesztették. A Schumann-rezonanciák vizsgálata az éghajlatkutatás hatékony eszköze, ahogy ezt a kutatócsoport egy másik nemrég megjelent tanulmánya bizonyítja.
Az FI munkatársai rámutattak, hogy a villámok intenzitásának és eloszlásának változásai szoros kapcsolatban állnak a kitörés közben bekövetkező robbanásokkal, és segítségükkel következtetni lehet a kitörés dinamikájának részleteire. A villámaktivitás alapján a kitörés fő fázisának egy lehetséges forgatókönyvét is megadták, amelynek több elemét egy a hazai kutatásokkal párhuzamosan készült és amerikai vulkanológusok által szintén a közelmúltban közölt publikáció is megerősítette.
A megfigyelések további részletei az FI weboldalán olvashatók.
Publikáció:
Bór, J., Bozóki, T., Sátori, G., Williams, E., Behnke, S. A., Rycroft, M. J., et al. (2023). Responses of the AC/DC global electric circuit to volcanic electrical activity in the Hunga Tonga-Hunga Ha'apai eruption on 15 January 2022. Journal of Geophysical Research: Atmospheres, 128, e2022JD038238. DOI: 10.1029/2022JD038238