Пепел исландского вулкана накапливает электричество

T
28 мая 2010, 11:50

Сотрудники Университета Рединга, Хартфордширского и Оксфордского университетов, проводившие измерения на расстоянии более 1,2 тысячи километров от исландского вулкана, отметили повышение плотности заряда в облаке выброшенного им пепла. Научный труд на эту тему опубликован в журнале Environmental Research Letters.

Извержения вулканов часто сопровождаются молниями, вследствие чего частицы пепла приобретают электрический заряд. Опытным путем было установлено, что он сохраняется ненадолго - всего на 100-1000 секунд.

Авторов интересовали совершенно другие временные масштабы. По их расчетам, "возраст" пепла, который достигал места измерения (юго-западной части Шотландии), составлял около 32 часов. Для оценки параметров облака в небо был выпущен воздушный шар с аппаратурой, определявшей концентрацию и размеры частиц и плотность заряда. Последний параметр контролировался по изменению напряжения на открытом сферическом электроде, которое каждые 60 секунд сбрасывалось до 4 В, и скорости подъема аппарата.

Шар проник в облако пепла на высоте в 3,7 километра и вышел из него шестьюстами метрами выше. Диаметр большинства частиц не превышал 2,6 мкм, а средняя его величина оказалась равна 1,4 мкм. Плотность заряда в облаке при этом составляла около 0,5 пКл/м3.

Результаты измерений. Слева разным цветом показаны частицы разных диаметров: красным - 0,6-1,4, зелёным - 1,4-2,6, серым - более 2,6 мкм. (Иллюстрация из журнала Environmental Research Letters.)

 

Ученым хорошо известен механизм накопления заряда частицами в нижнем и верхнем слоях облака, которое обеспечивается естественным вертикальным током проводимости в атмосфере; этот процесс, однако, не объясняет наблюдаемое распределение плотности заряда.

"Вероятнее всего, в данном случае основную роль играют столкновения частиц друг с другом", - говорит один из авторов работы Джайлз Гаррисон. Результаты измерений свидетельствуют о том, что на одну частицу пепла приходится до 600 элементарных зарядов, а упомянутый ученым "трибоэлектрический" эффект вполне может обеспечить такие значения.

"Я думаю, факт электризации облаков пепла можно использовать при разработке новой методики их обнаружения", - заключает господин Гаррисон.

МЕТЕОПРОГ желает Вам легкой пятницы.

Пепел отправляется к Шотландии (оба снимка сделал исландец Örvar Atli Þorgeirsson). Иллюстрация из журнала Environmental Research Letters.