โรงเรียนบ้านโพหวาย

หมู่ที่  5  บ้านโพหวาย ตำบลบางกุ้ง อำเภอเมืองสุราษฎร์ธานี
 จังหวัดสุราษฎร์ธานี 84000
โทร. 086-9578241

ภูเขาไฟ อธิบายการศึกษานักวิทยาศาสตร์บันทึกฟ้าผ่าภูเขาไฟเป็นครั้งแรก

ภูเขาไฟ

ภูเขาไฟ ฟ้าแลบทำให้ตาพร่าและกลุ่มภูเขาไฟก็น่าหลงใหล ดังนั้นภูเขาไฟที่อยู่ระหว่างการปะทุ ซึ่งถูกขนาบข้างด้วยสายฟ้าซิกแซก จะต้องเป็นหนึ่งในปรากฏการณ์ทางธรรมชาติที่ยอดเยี่ยมที่สุด และก็เป็นผู้คนเฝ้าดูการแสดงนี้มาเป็นเวลาหลายพันปีแล้ว เมื่อพลินีคนหนุ่มเห็นการปะทุของภูเขาไฟวิสุเวียสในปี 1979 สังเกตเห็นฟ้าแลบ ทำให้ท้องฟ้าสว่างไสวขึ้นขณะที่เถ้าภูเขาไฟพ่นออกมา การที่ทั้งสองสิ่งนี้เกิดขึ้นพร้อมกันอาจไม่ใช่เรื่องบังเอิญ

ทุกวันนี้เป็นที่ทราบกันดีอยู่แล้วว่า กลุ่มเถ้าภูเขาไฟที่พวยพุ่งเป็นสายสามารถทำให้เกิดฟ้าแลบได้ ตอนนี้เป็นครั้งแรกที่สามารถฟังเสียงฟ้าร้อง เมื่อต้นเดือนที่ผ่านมา โลกได้เรียนรู้ว่าทีมที่นำโดยนักธรณีวิทยาของกรมสำรวจธรณีวิทยาแห่งสหรัฐอเมริกา แมตต์ ฮานีย์สามารถแยกและบันทึกเสียงฟ้าร้อง ที่เกิดจากภูเขาไฟได้ สิ่งนี้ไม่เคยเกิดขึ้นมาก่อน และความสำเร็จนี้ อาจปูทางไปสู่ข้อมูลเชิงลึกในการช่วยชีวิต ฟิสิกส์ของสายฟ้าที่เป็นแบบปกติ

โดยไม่คำนึงถึงเส้นทางการเคลื่อนที่สายฟ้าทุกเส้นเกิดจากการแยกประจุไฟฟ้า เมฆพายุเปรียบเสมือนแบตเตอรี่ขนาดใหญ่ที่ลอยอยู่ ฐานมีประจุเป็นลบในขณะที่ส่วนบนมีประจุเป็นบวก ในช่วงที่เกิดพายุฝนฟ้าคะนอง พื้นดินเองก็มีประจุบวกเช่นกัน ทั้งหมดนี้หมายความว่ามีโพลาไรเซชันเกิดขึ้นมากมาย ประจุตรงข้ามจะดึงดูดและพยายามทำให้สมดุล ซึ่งกันและกัน ฟ้าผ่าเป็นการปล่อยกระแสไฟฟ้าอย่างรวดเร็วที่สามารถปรากฏระหว่างบริเวณที่มีประจุบวกกับบริเวณที่มีประจุลบ

ภูเขาไฟ

ด้วยการส่งอิเล็กตรอนไปยังขั้วใดขั้วหนึ่ง สายฟ้าจะทำให้ประจุของช่องว่างระหว่างขั้วเป็นกลางชั่วคราว เมฆพายุเกิดไฟฟ้าได้อย่างไรตั้งแต่แรก คิดว่ากระแสอากาศจะผลักหยดน้ำเย็นและอนุภาคน้ำแข็งขนาดเล็กขึ้นด้วยอัตราเร่ง เมื่อวัตถุเหล่านี้เคลื่อนตัวสูงขึ้นเรื่อยๆ ก็จะชนกับอนุภาคที่หนักกว่าที่เรียกว่าเกรปเปล หรือลูกเห็บอ่อน ซึ่งจะเกาะอยู่ส่วนล่างของเมฆ การชนกันในทางทฤษฎีทำให้อนุภาคปีนเหล่านั้น

โดยมีประจุเป็นบวก ในขณะที่ลูกปรายหิมะมีประจุเป็นลบ จำไว้เพราะจะช่วยให้เข้าใจว่าฟ้าผ่าจากภูเขาไฟสามารถก่อตัวได้อย่างไร น้ำแข็ง เถ้าถ่าน และการปะทุ ลักษณะการปะทุของภูเขาไฟขึ้นอยู่กับหลายสิ่งหลายอย่าง ปัจจัยสำคัญประการหนึ่งคืออุณหภูมิของหินหนืดที่อยู่ใต้พื้นผิว หากสารนี้ร้อน เช่น ในสนามเบสบอลที่มีอุณหภูมิ 1,200 องศาเซลเซียส และมีน้ำมูกไหล จะเกิดการปะทุอย่างพวยพุ่ง ลาวาค่อยๆไหลลงมาตามด้านข้างของภูเขาไฟ แต่ถ้าแมกมาเย็นลงและมีความหนืดมากขึ้น

นั่นหมายถึงก๊าซภายในภูเขาไฟจะหนีออกมาได้ยากขึ้น จากนั้นจะได้รับแรงกดดันภายในจำนวนมาก ซึ่งถึงจุดสูงสุดใน การปะทุที่เรียกว่าการปะทุ โดยมีลาวาและเถ้าถ่านพวยพุ่งขึ้นสู่ท้องฟ้า นักธรณีฟิสิกส์จากกรมสำรวจธรณีวิทยาแห่งสหรัฐอเมริกา และหอสังเกตการณ์ภูเขาไฟอลาสก้า ในแองเคอเรจ กล่าวว่า ภูเขาไฟใดก็ตามที่ก่อให้เกิดการปะทุระเบิดและเถ้าถ่านอาจทำให้เกิดฟ้าผ่าได้ ภูเขาไฟที่ไหลซึมออกมาในการปะทุของลาวาแทนที่จะระเบิด จะไม่มีโอกาสเกิดฟ้าแลบ

สายฟ้าถูกสร้างขึ้นด้วยวิธีใดวิธีหนึ่งจากสองวิธี ทั้งสองเกี่ยวข้องกับขนนกเถ้า บางครั้งเมื่อมีเมฆเถ้าภูเขาไฟลอยอยู่เหนือพื้นดิน อนุภาคเถ้าแต่ละส่วนจะถูกัน ทำให้เกิดไฟฟ้าสถิต โดยอนุภาคบางส่วนมีประจุบวกและบางส่วนมีประจุเป็นลบ ผลที่ได้คือสภาพแวดล้อมที่สมบูรณ์แบบสำหรับฟ้าผ่า อีกวิธีหนึ่งคือการที่เถ้าจะเคลือบด้วยน้ำแข็งที่ระดับความสูงในปล่องภูเขาไฟ และเพื่อให้อนุภาคเถ้า ที่เคลือบด้วยน้ำแข็งชนกัน

วิธีที่ 2 นี้คล้ายกับการเกิดฟ้าผ่าตามปกติในเมฆฝนฟ้าคะนอง การที่ฟ้าร้องเองเกิดขึ้นหลังจากความร้อนจากสายฟ้าทำให้อนุภาคอากาศบางส่วนอุ่นขึ้นอย่างรวดเร็วในขณะที่ผลักอนุภาคอื่นออกไป หลังจากการปะทะ อากาศเย็นลงและหดตัวด้วยความเร็วสูง กิจกรรมนี้ส่งเสียงดังแคร็กซึ่งอาจ ดัง กว่าเสียงของค้อนทุบระบบลมถึง 10 เท่า และเมื่อเกิดภูเขาไฟระเบิด เสียงฟ้าร้องก็กลบเสียงคำรามและเสียงแตกเป็นทางยาวจนกลบเสียงที่ดังกึกก้องได้ง่ายดาย

นั่นเป็นเหตุผลว่าทำไมการบันทึกใหม่จึงแหวกแนวมาก ในเดือนธันวาคม 2559 ฮาเน่ย์และนักธรณีวิทยาอีก 5 คนได้ติดตั้งไมโครโฟนบนเกาะอะลูเทียนแห่งหนึ่งของอลาสก้า แผ่นดินที่เป็นปัญหาตั้งอยู่ใกล้กับภูเขาไฟโบโกสโลฟซึ่งเป็นสัตว์ขนาดยักษ์สูง 6,000 ฟุต ทอดสมออยู่บนพื้นมหาสมุทรโดยมียอดเขาสูงจากระดับน้ำทะเลเพียงเล็กน้อย ในช่วง 8 เดือน โบโกสลอฟปะทุมากกว่า 60 ครั้ง ทีมของฮานีย์อยู่ที่นั่นเพื่อบันทึกทั้งหมด เขากล่าวว่าประสบกับความสกปรก

ในเดือนมีนาคมและมิถุนายน 2017 โดยการวิเคราะห์การปะทุที่โบโกสลอฟ ซึ่งสงบลงอย่างกะทันหัน เมื่อการปะทุอันน่าสยดสยองจางหายไป เครื่องมือก็สามารถรับเสียงฟ้าร้องที่เกิดจากภูเขาไฟได้ แสดงให้เห็นว่าสัญญาณฟ้าร้องมาจากทิศทางที่แตกต่างจากปากปล่อง ภูเขาไฟ ฮานีย์กล่าว ตลอดการศึกษา มีการใช้เซนเซอร์ตรวจจับฟ้าผ่าเพื่อระบุตำแหน่งที่แน่นอนของสลักเกลียวภายในกลุ่มเถ้าถ่านของโบโกสโลฟจะแสดงให้เห็นว่ารูปแบบของฟ้าร้อง

โดยในเวลาตรงกับรูปแบบของฟ้าผ่า กล่าวอีกนัยหนึ่งมีความสัมพันธ์ที่ชัดเจนระหว่างทั้งสอง ผลการวิจัยของนักวิทยาศาสตร์ได้รับการตีพิมพ์ในจดหมายวิจัยธรณีวิทยา ซึ่งในตอนนี้มีคนคิดหาวิธีบันทึกเสียงฟ้าร้องของภูเขาไฟได้ในที่สุด นักวิจัยในอนาคตจะพยายามฟังเสียงนี้อย่างไม่ต้องสงสัย การตรวจสอบเสียงเหล่านี้ช่วยให้สามารถคำนวณปริมาณเถ้า ที่หนาแน่นหรือกระจายตัวได้ดียิ่งขึ้น นั่นสามารถช่วยป้องกันเครื่องบินให้พ้นจากอันตราย

และจัดระเบียบการอพยพหลังการปะทุ เมื่อภูเขาไฟที่เกาะกรากะตัวระเบิดขึ้นในปี 1883 การปะทุก็ดังมาก เสียงดังอย่างน่าขัน กัปตันเรือชาวอังกฤษซึ่งอยู่ห่างออกไป 64 กิโลเมตร ในขณะนั้นรายงานว่าลูกเรือมากกว่าครึ่งได้ยินเสียงดังกล่าวจนหูหนวก ผู้คนที่อาศัยอยู่ 3,000 ไมล์ จากจุดระเบิดได้ยินสิ่งที่พยานคนหนึ่งเปรียบเทียบกับเสียงปืนหนักคำรามจากระยะไกล และโดยรวมแล้ว เสียงสะท้อนในบรรยากาศบางส่วน ของภูเขาไฟกรากะตัว

นานาสาระ: อุณหภูมิ การอธิบายผลกระทบของภาวะโลกร้อนในฤดูกาลและระบบนิเวศ

บทความล่าสุด