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:
- 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
- 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)
- 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).
- 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
- 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
- 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).
- 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.
- Mather, T. A. and Harrison, R. G.: Electrification of volcanic plumes, Surv. Geophys., 27, 387–432 (2006). doi:10.1007/s10712-006-9007-2
- 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
- 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
- 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
- Thomas, R. J., et al.: Electrical activity during the 2006 Mount St. Augustine volcanic eruptions, Science, 315, 1097 (2007). doi:10.1126/science.1136091
- 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
- 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
- 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
- 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
- Geophysical survey RAS monitoring data {http://www.emsd.ru/~ssl/monitoring/main.htm}
- 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
- Dynamics of development of ash and aerosol clouds \url{http://d33.infospace.ru/jr_d33/materials/2023v20n2/283-291/1683110898.webm}
- 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.
- 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.
- 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
- 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.
- 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
- 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.
- 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
- 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
- World Wide Lightning Location Network \url{http://wwlln.com/}
Дистанционные методы исследования атмосферных и климатических процессов