वैज्ञानिकों ने 2010 और 2024 के बीच 16 प्रमुख विस्फोटों से बिजली की तुलना की और पाया कि यह आम तौर पर पहली चमक के बाद 0.5 से 2 घंटे तक चरम पर थी, औसतन 1.1 घंटे, जबकि व्यापक राख के गुबार ने इसे लंबे समय तक जारी रखा | |

विस्फोटक ज्वालामुखी विस्फोट अक्सर तीव्र विद्युत गतिविधि के साथ आते हैं, जिन्हें ज्वालामुखीय बिजली के रूप में जाना जाता है। टीम ने 2010 और 2024 के बीच 4 या उससे अधिक के ज्वालामुखीय विस्फोटक सूचकांक (वीईआई) के साथ 16 विस्फोटों का विश्लेषण किया। उन्होंने वर्ल्ड-वाइड लाइटनिंग लोकेशन नेटवर्क से पता लगाने और वैश्विक वर्षा मापन मिशन से वर्षा अनुमान का उपयोग किया। ‘अर्थ एंड प्लैनेटरी फिजिक्स’ शीर्षक से प्रकाशित अध्ययन के अनुसारप्रमुख ज्वालामुखी विस्फोटों के कारण ज्वालामुखीय बिजली के गतिशील विकास पर बिजली का पता लगाने के निहितार्थ‘परिणामों से पता चला कि ज्वालामुखीय बिजली के पहले पंजीकरण के बाद बिजली आम तौर पर 0.5 से 2.0 घंटे तक चरम पर होती है, जिसमें औसतन लगभग 1.1 घंटे की देरी होती है। लेखकों ने यह भी बताया कि बड़े राख फैलाव वाले क्षेत्रों में विस्फोट से लंबे समय तक चलने वाली विद्युत गतिविधि उत्पन्न हुई।

16 प्रमुख से वैज्ञानिकों ने बिजली के बारे में क्या पता लगाया? ज्वालामुखी विस्फ़ोट

शोधकर्ताओं ने 4 या उससे अधिक वीईआई वाले विस्फोटक विस्फोटों पर ध्यान केंद्रित किया, क्योंकि ऐसी घटनाएं आम तौर पर निरंतर विस्फोट के गुबार, व्यापक राख के बादल और महत्वपूर्ण विद्युत गतिविधि उत्पन्न करती हैं। विस्फोटों को मुख्य रूप से स्मिथसोनियन इंस्टीट्यूशन के वैश्विक ज्वालामुखी कार्यक्रम से चुना गया था। 2010 के बाद से वीईआई 4 या उससे ऊपर के 18 विस्फोटों को मैप किया गया था, सभी तीन प्रमुख प्लेटों के सीमा क्षेत्रों में स्थित थे, ज्यादातर प्रशांत रिम के साथ। इनमें से लगभग 55 प्रतिशत समुद्री ज्वालामुखी हैं, जिनमें द्वीपों या समुद्र तल पर स्थित ज्वालामुखी भी शामिल हैं। विश्लेषण 16 विस्फोटों तक सीमित हो गया क्योंकि वर्ल्ड-वाइड लाइटनिंग लोकेशन नेटवर्क ने उनमें से दो के लिए ध्यान देने योग्य बिजली का पता नहीं लगाया, 2010 में आईजफजल्लाजोकुल और 2023 में शेवेलुच, दोनों उच्च अक्षांशों पर। नेटवर्क बहुत कम-आवृत्ति या कम-आवृत्ति रेडियो सिग्नल से बिजली का पता लगाता है, जिसकी स्थान सटीकता आमतौर पर 10 किमी के भीतर होती है। 2010 के अपग्रेड के बाद से इसकी पहचान दक्षता अपेक्षाकृत स्थिर रही है लेकिन अभी भी क्षेत्र, नेटवर्क कॉन्फ़िगरेशन और लाइटनिंग सुविधाओं के साथ बदलती रहती है। अवधि को 15 मिनट की विंडो में मापा गया, जो प्रत्येक विस्फोट से एक घंटे पहले शुरू हुई।

बड़े विस्फोटों के 1.1 घंटे बाद ज्वालामुखीय बिजली चरम पर क्यों पहुंची?

चरम बिजली गतिविधि में मुख्य विस्फोट में मुख्य रूप से 0.5 से 2.0 घंटे का समय लगा, जिसका औसत अंतराल लगभग 1.1 घंटे था। लेखक इसे प्लम विस्तार और चार्ज बिल्ड-अप से जुड़े विलंबित विद्युतीकरण के रूप में वर्णित करते हैं। उन्होंने यह भी बताया कि ज्वालामुखीय बिजली की अवधि मामूली से लेकर एक दिन से थोड़ी अधिक तक, आमतौर पर 12 घंटों के भीतर होती है।अध्ययन विस्फोट के प्रारंभिक चरण के संदर्भ में देरी की व्याख्या करता है। लेखकों के अनुसार, प्रारंभिक चरण में तीव्र मैग्मैटिक पायरोक्लास्टिक विस्फोट का प्रभुत्व होता है, जब चार्ज पृथक्करण दक्षता कम होती है, भले ही कणों के बीच टकराव की आवृत्ति बहुत अधिक हो। वे लिखते हैं, जैसे-जैसे प्लम ऊपर उठता जा रहा है, ज्वालामुखी गैसें पूरी तरह से मुक्त और आयनित हो रही हैं। ये गैसें कणों के टकराव के चार्ज के साथ मिलकर ढांकता हुआ टूटने के लिए पर्याप्त विद्युत क्षेत्र का निर्माण करती हैं।

व्यापक राख के ढेरों ने ज्वालामुखीय बिजली को अधिक समय तक क्यों बरकरार रखा?

बिजली गतिविधि की अवधि आम तौर पर बिजली गतिविधि के बड़े क्षेत्र वाले विस्फोटों के लिए लंबी थी, जैसे कि कॉर्डन कौल और उलावुन, और रायकोक जैसे छोटे क्षेत्र वाले विस्फोटों के लिए कम थी। लेखकों की रिपोर्ट है कि बिजली की स्थानिक सीमा भी व्यापक रूप से भिन्न होती है, जिसमें 16 विस्फोटों में से आधे (8) विशिष्ट मेसोस्केल संवहन प्रणालियों की तुलना में होते हैं। उन्होंने निष्कर्ष निकाला कि राख का फैलाव “विद्युतीकरण की दृढ़ता” को नियंत्रित करता है। उनके स्पष्टीकरण में, प्लम का फैलाव जितना व्यापक होगा, आवेशित कणों का वितरण उतना ही व्यापक होगा और कण टकराव और आवेश पृथक्करण लंबे समय तक जारी रहेगा।बिजली गतिविधि के क्षेत्र की गणना DBSCAN क्लस्टरिंग के साथ उत्तल पतवार विधि को मिलाकर की गई थी। पेपर VEI 5 ​​या उससे ऊपर के विस्फोटों के लिए eps को 0.1 और min_samples को 10 पर सेट करता है, और VEI 5 ​​से नीचे के विस्फोटों के लिए 0.05 और 5 पर सेट करता है। इन सेटिंग्स का परीक्षण करने के लिए, लेखकों ने दोनों मापदंडों को उनके आधारभूत मूल्यों के 20 प्रतिशत के भीतर भिन्न किया। वे रिपोर्ट करते हैं कि कोर बिजली क्षेत्रों का गणना क्षेत्र 15 प्रतिशत के भीतर भिन्न होता है और विस्फोटों के बीच परिमाण का सापेक्ष क्रम स्थिर रहता है।

क्यों किया हुंगा टोंगा विस्फोट बिजली गतिविधि में दो शिखर उत्पन्न करें

लेखकों के अनुसार, फिलीपींस में ताल विस्फोट 12 जनवरी 2020 को लगभग 06:40 यूटीसी पर शुरू हुआ और इसका गुबार लगभग दो घंटे के भीतर समुद्र तल से लगभग 17 किमी ऊपर पहुंच गया। बिजली धीरे-धीरे तेज हुई और फिर धीरे-धीरे कमजोर हो गई, जो लगभग 13 घंटे तक चली, जबकि विस्फोट की कुल अवधि लगभग 14 घंटे थी। सबसे अधिक पाई गई बिजली ज्वालामुखी के उत्तर-पूर्व में है, जिसका मुख्य क्षेत्र लगभग मनीला के ऊपर से होकर गुजरता है। 15 जनवरी 2022 का हंगा टोंगा विस्फोट लगभग 04:00 यूटीसी पर शुरू हुआ, और अखबार की रिपोर्ट है कि इसकी बिजली एक घंटे के भीतर अधिकतम तक पहुंच गई। पहले के लगभग चार घंटे बाद दूसरा शिखर आया, और दोनों प्रकोपों ​​ने लगभग गोलाकार स्थानिक वितरण दिखाया।लेखकों ने वैश्विक वर्षा माप डेटा का उपयोग करके बिजली को वर्षा से भी जोड़ा है। दोनों ही मामलों में, उन्होंने तीव्र चरण के दौरान वर्षा और बिजली के बीच एक सकारात्मक सहसंबंध पाया और बिजली की चरम सीमा के बाद एक नकारात्मक सहसंबंध पाया, जिसका श्रेय वे आवेशित कणों की वर्षा-संचालित सफाई को देते हैं। वे रिपोर्ट करते हैं कि ज्वालामुखी विस्फोट सूचकांक के साथ बिजली की वृद्धि दर में वृद्धि हुई। यह विधि विस्फोटक विस्फोटों के लिए सबसे प्रभावी है जो पर्याप्त मात्रा में राख का ढेर उत्पन्न करते हैं, आमतौर पर वीईआई 4 या इससे ऊपर। फ़्रीटिक या कम तीव्रता वाले विस्फोटों के लिए बिजली के संकेत कमजोर या अनुपस्थित हो सकते हैं, और लेखकों का कहना है कि वास्तविक समय के बिजली के डेटा को उपग्रह इमेजरी और मौसम संबंधी रडार जैसे अवलोकनों के साथ जोड़ा जाना चाहिए।

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