火山噴發能召喚「雷電」？(圖)

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火山爆發時，人們熟悉的是熔岩、濃煙與漫天火山灰。在某些猛烈噴發的夜晚，火山口上方還會出現另一幕意想不到的景象，一道道閃電穿透漆黑的火山灰柱，在翻騰的煙雲中突然亮起，像是雷電並非來自天空，而是從火山本身誕生。

「火山閃電」是一種伴隨火山爆發出現的放電現象。與一般雷暴不同，火山閃電的舞台不是普通積雨雲，而是充滿火山灰、岩石碎屑與水分的巨大噴發柱。大量顆粒在其中高速碰撞、摩擦與破碎，使電荷逐漸累積，最後以閃電的形式釋放。因此，火山閃電還有一個極具畫面感的別稱：「臟雷暴」。

這種自然奇觀最奇特之處，就在於它把兩種原本分屬不同區域的力量結合在一起，地下深處升起的火山能量，與天空中的雷電交會於同一片雲柱之中。

人類早已看見「火山中的雷」

火山閃電並不是現代才被發現的現象，目前最早留下相關描述的紀錄，可以追溯到公元79年的維蘇威火山爆發。當時，羅馬作家小普林尼記述了這場著名災難。在他的文字中，漆黑的環境裡不時火光閃現，而閃電短暫劃過天空，使整場景象更加令人恐懼。

數百年後，火山閃電開始成為科學觀察的對象。義大利科學家路易吉·帕爾米耶里曾從維蘇威天文台觀察維蘇威火山的噴發。他在1858年、1861年、1868年以及1872年的火山活動中，都注意到閃電現象經常伴隨著噴發出現。

從這些早期記錄開始，人們逐漸意識到，火山噴發並不只是把地底的岩漿帶到地表，它還可能在自己的灰燼之中製造雷電。

火山灰柱為甚麼會變成「雷雲」？

一座火山爆發時，大量細小的火山灰與岩石碎屑會被拋向高空，形成龐大的火山灰柱。在這片翻騰的灰燼世界裡，顆粒彼此不停碰撞。火山羽流中的岩石碎片、火山灰與冰粒，都可能在碰撞與摩擦的過程中產生電荷。隨著上升氣流將不同帶電區域逐漸分離，電荷越積越多，最終可能發生電擊穿，形成耀眼的閃電。

火山閃電並不一定需要先有一片普通的雷雨雲，只要火山爆發製造出的巨大顆粒流動足以形成電荷分離，火山灰柱本身就可能成為一個巨大的天然「發電場」，而且這種現象有時甚至不需要冰晶參與，這一點正是火山閃電與一般雷暴之間相當特殊的差異。

冰也可能加入

在某些火山噴發中，水分扮演另一個重要角色。火山噴發柱本身可以攜帶大量水分。水分可能來自岩漿，也可能來自周圍的湖泊、冰川等水源。當噴發柱向上升起時，也會將周遭空氣中的水分捲入其中。

最初，這些水可能以高溫水蒸氣的形式存在。隨著火山灰柱不斷上升、冷卻，水蒸氣會凝結成液態水。如果溫度繼續下降到冰點以下，就可能形成冰晶，某些火山爆發甚至能產生火山冰雹。

這時，火山灰柱就出現了一個與普通雷暴相似的環境。冰晶以及其他水凝物相互碰撞，可以促使電荷分離。相關觀察顯示，當火山羽流上升到冰點以上的高度後，閃電活動可能明顯增加，而火山雲砧頂部的冰晶也能成為有效的電荷載體。於是，在一座正在噴發的火山上方，可能同時存在高溫火山灰、蒸氣、冰晶與大量電荷。地下火山的熾熱力量，與高空冰冷的大氣環境，就在同一根龐大的噴發柱中交會。

閃電形成方式可能不同

火山閃電並非只有一種形成途徑。研究顯示，火山灰柱的高度與其中的帶電機制可能存在關聯。

當火山灰柱上升到7至12公里的高度時，大量水蒸氣可能對閃電活動產生重要作用。相較之下，高度大約為1至4公里的較低噴發柱，可能更多是受到火山口附近岩石破碎所產生的電荷影響。因此火山閃電不是單純的「火山版雷雨」，而是一套與火山噴發環境密切相關的放電現象。

火山灰裡可能留下「雷擊」的痕跡

火山閃電還有一個令人驚奇的地方，閃電本身出現的時間很短，但它可能在火山灰裡留下痕跡。實驗研究與火山沉積物調查發現，火山閃電可以形成一種稱為「雷擊火山球粒」的微小玻璃球狀物，它們是在極高溫環境中形成的。

閃電溫度可以達到3萬攝氏度，當如此高溫的放電接觸到火山灰柱中的顆粒時，可能發生兩種情況，火山灰顆粒被完全汽化，或是顆粒先被閃電熔化，之後在冷卻過程中迅速凝固，形成細小的球狀物。

這些微小球粒與閃電作用形成的熔融物具有相似之處。更特殊的是，即使研究人員當時沒有直接看見閃電，這些火山灰中的特殊球粒，也可能成為曾經發生火山閃電的地質證據。一瞬間消失的雷光，竟可能在地層裡留下自己的「指紋」。

世界各地的火山都曾出現這種奇景

火山閃電不是某一座火山獨有的景象，阿拉斯加的奧古斯丁火山、冰島的埃亞菲亞德拉冰蓋火山與格里姆斯沃滕火山、義大利西西里的埃特納火山、菲律賓的塔爾火山、印尼的魯昂火山，以及危地馬拉的富埃戈火山，都曾有火山閃電的相關報告。

其中一些畫面已經成為現代火山奇觀中最令人難忘的景象之一，漆黑夜空下，火山灰柱高聳入天，熔岩與火光從地表閃爍，而灰黑色的雲柱深處，雷電突然亮起。那一刻，火山彷彿擁有了自己的天空。