Попіл ісландського вулкану накопичує електрику

T
28 травня 2010, 11:59

Співробітники Університету Редінга, Хартфордширського і Оксфордського університетів, що проводили виміри на відстані більше 1,2 тисяч кілометрів від ісландського вулкана, відзначили підвищення щільності заряду в хмарі викинутого ним попелу. Наукова праця на цю тему опублікована в журналі Environmental Research Letters.

Виверження вулканів часто супроводяться блискавками, унаслідок чого частки попелу набувають електричного заряду. Дослідним способом було встановлено, що він зберігається ненадовго - всього на 100-1000 секунд.

Авторів цікавили абсолютно інші тимчасові масштаби. По їх розрахунках, "вік" попелу, який досягав місця виміру (південно-західній частині Шотландії), складав близько 32 годин. Для оцінки параметрів хмари в небо була випущена повітряна куля з апаратурою, що визначала концентрацію і розміри часток і щільність заряду. Останній параметр контролювався по зміні напруги на відкритому сферичному електроді, яка кожні 60 секунд скидалося до 4 В, і швидкості підйому апарату.

Повітряна куля проникла в хмару попелу на висоті в 3,7 кілометра і вийшла з нього на 600 метрів вище. Діаметр більшості часток не перевищував 2,6 мкм, а середня його величина виявилася рівна 1,4 мкм. Щільність заряду в хмарі при цьому складала близько 0,5 пКл/м3.

Результати вимірів. Зліва різним кольором показані частки різних діаметрів: червоним - 0,6-1,4, зеленим - 1,4-2,6, сірим - більше 2,6 мкм. (Ілюстрація з журналу Environmental Research Letters.)

 

Вченим добре відомий механізм накопичення заряду частками в нижньому і верхньому шарах хмари, яка забезпечується природним вертикальним струмом провідності в атмосфері; цей процес, проте, не пояснює спостережуваний розподіл щільності заряду.

"Найімовірніше, в даному випадку, основну роль грають зіткнення часток один з одним", - говорить один з авторів роботи Джайлз Гаррісон. Результати вимірів свідчать про те, що на одну частку попелу доводиться до 600 елементарних зарядів, а згаданий ученим "трибоелектричний" ефект сповна може забезпечити такі значення.

"Я думаю, факт електризації хмар попелу можна використовувати при розробці нової методики їх виявлення", - підсумував пан Гаррісон.

МЕТЕОПРОГ бажає Вам легкої п'ятниці.

Попіл вирушає до Шотландії (обидва знімки зробив ісландець Örvar Atli Þorgeirsson). Ілюстрація з журналу Environmental Research Letters.