Войти на сайт
МЕЖДУНАРОДНЫЕ ЕЖЕГОДНЫЕ КОНФЕРЕНЦИИ
"СОВРЕМЕННЫЕ ПРОБЛЕМЫ ДИСТАНЦИОННОГО
ЗОНДИРОВАНИЯ ЗЕМЛИ ИЗ КОСМОСА"
(Физические основы, методы и технологии мониторинга окружающей среды, природных и антропогенных объектов)

Двадцать вторая международная конференция "СОВРЕМЕННЫЕ ПРОБЛЕМЫ ДИСТАНЦИОННОГО ЗОНДИРОВАНИЯ ЗЕМЛИ ИЗ КОСМОСА"

XXII.D.469

Характеристики вулканических электрических разрядов и вистлеров

Малкин Е. И. (1), Чернева Н. В. (1), Шевцов Б.М. (1), Казаков Е.А. (1)
(1) Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт космофизических исследований и распространения радиоволн ДВО РАН, Паратунка, Россия
Представлены результаты наблюдения атмосфериков и вистлеров, инициированных высотными электрическими разрядами, возникшими при извержении камчатских вулканов Безымянный и Шивелуч (Россия) 7 и 10 апреля 2023 года. Регистрация атмосфериков и связанных с ними вистлеров осуществлялась ОНЧ--пеленгатором. Вистлеры, рождённые на Камчатке, определялись по коэффициенту дисперсии, который соответствовал двойному проходу сигнала от Камчатки до Австралии и обратно. Высоты электрических разрядов определялись посредством интерферограмм прямых и отражённых от ионосферы радиолучей атмосферика. Получено высотное распределение электрического разряда, проникновение которого в ионосферу ответственно за генерацию вистлеров. Характеристики вулканических электрических разрядов и вистлеров могут использоваться для оценки высоты эксплозивного извержения.

Ключевые слова: атмосферик, вистлер, высотный разряд, эруптивное облако
Литература:
  1. James, M., L. Wilson, S. Lane, J. Gilbert, T. Mather, R. Harrison, and R. Martin: Electrical charging of volcanic plumes, Space Sci. Rev., 137(1-4), 399-418 (2008) doi:10.1007/s11214-008-9362-z
  2. Ewert, J. W., R. H. Holzworth, and A. K. Diefenbach: Global Detection of explosive volcanic eruptions with the World Wide Lightning Location Network (WWLLN) and application to aviation safety (Invited). AGU Fall Meeting Abstracts, p. A4 (2010)
  3. Shevtsov, B. M., Firstov, P. P., Cherneva, N. V., Holzworth, R. H., and Akbashev, R. R.: Lightning and electrical activity during the Shiveluch volcano eruption on 16 November 2014, Nat. Hazards Earth Syst. Sci., 16, 871–874, https://doi.org/10.5194/nhess-16-871-2016, (2016).
  4. Van Eaton, A. R., Á. Amigo, D. Bertin, L. G. Mastin, R. E. Giacosa, J. González, O. Valderrama, K. Fontijn, and S. A. Behnke: Volcanic lightning and plume behavior reveal evolving hazards during the April 2015 eruption of Calbuco volcano, Chile, Geophys. Res. Lett., 43 (2016) doi:10.1002/2016GL068076
  5. Briggs, M. S., Lesage, S., Schultz, C., Mailyan, B., Holzworth, R. H.: A terrestrial gamma ray flashfrom the 2022 Hunga Tonga volcanic eruption. Geophysical Research Letters, 49, 2022. e2022GL099660 (2022) doi:10.1029/2022GL099660
  6. Rulenko, O. P., Tokorev P.I.: Atmospheric-electric effects of the Large fractured Tolbachinsky eruption in July-October 1975. Bulletin of the volcanological station. No. 56., 96-102 (1979).
  7. Miura, T., Koyaguchi, T., Tanaka, Y. Measurements of electric charge distribu-tion in volcanic plumes at Sakurajima Volcano. Japan. Bull. Volcanol. 2002, 64, 75–93.
  8. Mather, T. A. and Harrison, R. G.: Electrification of volcanic plumes, Surv. Geophys., 27, 387–432 (2006). doi:10.1007/s10712-006-9007-2
  9. Collier A. B., et. al.: Global lightning distribution and whistlers observed at Dunedin, New Zealand, Ann. Geophys, vol. 28, pp. 499–513 (2010). doi:110.5194/angeo-28-499-2010
  10. Antel C., Collier A. B., Lichtenberger J., Rodger C. J.: Investigating Dunedin whistlers using volcanic lightning., Geophysical Research Letters, vol. 41(13), pp.4420–4426 (2014). doi:10.1002/2014GL060332
  11. Holzworth R. H., et. al.: Lightning whistler waves in the high-latitude magnetosphere, J. Geophys. Res., vol. 104(A8), pp. 17369–17378 (1999). doi:10.1029/1999JA900160
  12. Thomas, R. J., et al.: Electrical activity during the 2006 Mount St. Augustine volcanic eruptions, Science, 315, 1097 (2007). doi:10.1126/science.1136091
  13. McNutt, S., and E. Williams: Volcanic lightning: Global observations and constraints on source mechanisms, Bull. Volcanol., 72(10), 1153–1167 (2010) doi:10.1007/s00445-010-0393-4
  14. Arason, P., A. J. Bennett, and L. E. Burgin: Charge mechanism of volcanic lightning revealed during the 2010 eruption of Eyjafjallajökull, J. Geophys. Res., 116, B00C03 (2011) doi:10.1029/2011JB008651
  15. Behnke S.A., Thomas R.J., McNutt S.R., Schneider D.J., Krehbiel P.R., Rison W., Edens H.E.: Observations of volcanic lightning during the 2009 eruption of Redoubt volcano. J. Volcanol. Geotherm. Res. 259, 214–234 (2013). doi:10.1016/j.jvolgeores.2011.12.010
  16. Malkin, E. et al. Analysis of Electromagnetic Radiation During Shiveluch and Bezymyanniy Volcano Eruptions from 2017 to 2023. In: Springer Proc. in Earth and Environmental Sciences. Pp 62–70. (2023-1). doi:10.1007/978-3-031-50248-4_8
  17. Geophysical survey RAS monitoring data {http://www.emsd.ru/~ssl/monitoring/main.htm}
  18. Гирина О. А. и др. (2023) Анализ развития пароксизмального извержения вулкана Шивелуч 10-13 апреля 2023 года на основе данных различных спутниковых систем // Современные проблемы ДЗЗ из космоса, 20(2), С. 283–291
  19. Dynamics of development of ash and aerosol clouds \url{http://d33.infospace.ru/jr_d33/materials/2023v20n2/283-291/1683110898.webm}
  20. Дружин Г.И., Козлов В.И., Лаптев А.Д., Муллаяров В.А. (1988) Измерение углов прихода квазигармонических ОНЧ-сигналов // Геомагнетизм и аэрономия. Т .28. № 1.
  21. Dowden, R. L., J. B. Brundell, and C. J. Rodger (2002), VLF lightning location by Time of Group Arrival (TOGA) at multiple sites, J. Atmos. Sol. Terr. Phys., 64, 817–830, doi:10.1016/S1364-6826(02)00085-8.
  22. Storey L. R. O.: An investigation of whistling atmospherics, Philosophical Transactions of the Royal Society of London. vol. 246, no. 908, pp. 113–141 (1953). doi:10.1098/rsta.1953.0011
  23. Firstov, P.P., Malkin, E.I., Akbashev, R.R., Druzhin, G.I., Cherneva, N.V., Holzworth, R.H., Uvarov, V.N., Stasiy, I.E. Registration of Atmospheric-Electric Effects from Volcanic Clouds on the Kamchatka Peninsula (Russia). Atmosphere 2020, 11(6), 634.
  24. Firstov, P.P., Akbashev, R.R., Malkin, E.I., Cherneva, N.V., Druzhin, G.I.: Atmospheric electrical effects during a strong explosive eruption of Bezymyanniy volcano (Kamchatka Peninsula, Russia) on December 20, 2017 (2021) IOP Conf. Ser.: Earth Environ. Sci. 840 012020 https://doi.org/10.1088/1755-1315/840/1/012020
  25. Lichtenberger, J., C. Ferencz, L. Bodnár, D. Hamar, and P. Steinbach (2008), Automatic Whistler Detector and Analyzer system: Automatic whistler detector, J. Geophys. Res., 113, A12201, doi:10.1029/2008JA013467.
  26. Koronczay, D., Lichtenberger, J., Clilverd, M. A., Rodger, C. J., Lotz, S.I., Sannikov, D. V., et al. (2019). The source regions of whistlers. Journal of Geophysical Research: Space Physics, 124, 5082–5096. https://doi. org/10.1029/2019JA026559
  27. Malkin, E., et. al.: Relation Between Sprites and Whistlers Based on AWDANET and WWLLN Data. In: Springer Proc. in Earth and Environmental Sciences. Pp 54–61. (2023-2). doi:10.1007/978-3-031-50248-4_7
  28. World Wide Lightning Location Network \url{http://wwlln.com/}

Дистанционные методы исследования атмосферных и климатических процессов