Извержение вулкана Хунга-Тонга-Хунга-Хаапай на одноимённом острове началось 15 января 2022 года и продолжалось более 11 часов. По сей день учёные продолжают изучать как обстоятельства самого извержения, так и его последствия, и недавнее исследование показало, что в тот день вулкан произвёл рекордное число молний.

Хунга-Тонга-Хунга-Хаапай – это подводный вулкан, лежащий в южном регионе Тихого океана. Первые признаки его активности учёные зафиксировали ещё в декабре 2021 года, однако к середине января он нарастил усилия и наконец взорвался, с ошеломляющим грохотом извергнув из себя гигантское облако пепла, водяного пара и магматического газа. На пике извержения высота огромного столба пепла достигла 58 км, прилично углубившись в мезосферу. Хотя на момент первичных прямых наблюдений происходящего учёные уже могли оценить масштаб извержения, реальный размах происшествия они увидели только после тщательного изучения хронологии событий по данным из четырёх независимых источников.

По словам Алексы Ван Итон из Геологической службы США, которая является ведущим автором недавнего исследования, извержение вулкана образовало гигантское пирокомулятивное облако. Внутри него сформировались идеальные условия для самой электроактивной грозы, которую учёным доводилось видеть за всю историю атмосферных наблюдений. Основываясь на данных с многочисленных сенсоров, которые регистрируют световое и радиоизлучение, исследователи изучили параметры этого гигантского пирокумулуюса и обнаружили, что вулканическая гроза породила более 192000 молний, состоящих из почти полумиллиона электрических импульсов. На пике электрической активности облако дыма и пепла над Хунга-Тонга-Хунга-Хаапай генерировало около 2,615 молнии в секунду. Учёные также зафиксировали молнии на высоте от 20 до 30 км, что также является рекордным для гроз.

 Исследователи подчеркнули, что обстоятельства мощнейшего вулканического извержения сформировали особые условия электроактивности грозы, к счастью, недоступные стандартным метеорологическим грозам. Вулкан испустил настолько огромную массу пепла и газов, что она с силой вливалась в мезосферу, формируя мощные волны, похожие на круги на воде, возникающие при возмущении поверхности водоёма. Спутниковые наблюдения также показали, что эти волны способствовали усиленному распространению молний: верхом на этих волнах они расходились по периферии пирокумулятивного облака гигантскими пульсирующими кольцами диаметром до 250 км. До сих пор в стандартных метеорологических грозах учёные наблюдали лишь одиночные кольца молний, которые многократно уступали по своим масштабам и мощности грозе, вызванной извержением вулкана Хунга-Тонга-Хунга-Хаапай.

По словам исследователей, изучение вулканических облаков – это чрезвычайно долгий и сложный процесс, поскольку даже в первые дни после извержения невозможно получить все необходимые данные о характеристиках и интенсивности процесса пирокумуляции, особенно если речь идёт о подводном извержении. Извержение, при котором огромные массы магмы вступают в контакт с большой водной массой, называется фреатомагматическим. На примере извержения вулкана Хунга-Тонга-Хунга-Хаапай учёные впервые имели возможность наблюдать фреатомагматический процесс с применением современных научных инструментов, ведь до сих пор подобные извержения были знакомы вулканологам только по геологическим данным.

Ван Итон и её коллеги уверены, что эти наблюдения помогут человечеству сформировать более чёткое представление о потенциальных масштабах и последствиях массивных извержений и использовать эти данные для оптимизации общепринятых мер по обеспечению безопасности людей в воздухе и на земле.