火山闪电之谜

姜永育

摩擦形成的火山闪电

火山喷发了！红红的岩浆四处流淌，火山灰冲天而起，直上云霄。

铺天盖地的火山灰中，一道道紫红色的闪电环绕其间，像一条条狂舞的金蛇;霹雳声震天动地，其情景宛若世界末日来临。

火山灰中为何会出现闪电？它是如何形成的？让我们从印度尼西亚锡纳朋火山喷发说起，去认识一下神秘的火山闪电吧。

诡异炫丽的火山闪电

印度尼西亚是世界著名的“火山之国”，据统计，该国一共有活火山120多座，约占全球活火山总数的1/6，锡纳朋火山便是其中之一。

火山们都是牛脾气，想“发火”便“发火”，想“睡觉”便“睡觉”，锡纳朋火山自然也不例外。过去的400年里，锡纳朋火山一直呼呼大睡，但在2010年8月的一天，它突然醒来，猛烈喷发，并造成数人死亡。沉睡了4年后，这座火山于2014年9月再度苏醒，当年12月底至2015年1月初，锡纳朋火山大发脾气，仅2015年元旦这天，它便喷发了22次之多。

今年1月4日，安静了两天的锡纳朋火山再度猛烈喷发。从早晨开始，喷发便一直持续;到当天晚上，喷发次数超过了可怕的30次。火红的岩浆不时从地底深处喷溅出来，映红了周边的大地和天空，黑色的火山灰冲天而起，烟柱如一座耸立的高山，升腾到4000米的天空，看上去惊心动魄。不可思议的是，在奔涌翻腾的火山灰中，竟然出现一道道紫红色的闪电，它们仿佛是从燃烧的地下钻出来的金蛇，兴奋地狂乱舞动……耀眼的电光与火红色熔岩、黑色火山灰交织在一起，构成了一幅诡异炫丽的画面。隆隆的雷声和岩浆喷发时的巨大声音，更使火山口呈现出世界末日般的景象，仿佛天边开启了一道地狱之门。

锡纳朋火山的这次喷发，被一位名叫马丁·瑞兹的德国摄影师完整地拍摄下来。当人们在网上看到这组照片时，无不被火山灰云中的诡异闪电所震撼，很多人都感到迷惑不解：火山灰中怎么会有闪电呢？

魔鬼的舞蹈？

其实，火山闪电由来已久。公元79年，意大利的维苏威火山猛烈喷发时，将古城庞贝摧毁并掩埋。幸存者这样描述当时的情景：“在我们身后，是令人恐惧的乌云，被纠缠翻滚的闪电撕裂，显露出巨大的火焰形象。”之后的1000多年间，人们也在其他地方观察到了这种诡异的火山闪电。

火山闪电到底是怎么回事呢？在有“火山岛”之称的冰岛，流传着这样一个传说：远古时代，大地上生活着一群魔鬼，它们无恶不作，逼迫人类四处流浪。上帝知道后，将魔鬼们一个一个捉来，埋在了地球最偏远的地底下。然而，魔鬼们并不甘心永远生活在黑暗中，它们不停地往上拱，当其中一个魔鬼拱出地面后，就会猛然冲出来，形成火山喷发。魔鬼跑到地面上以后，往往得意忘形，手舞足蹈，它一舞蹈，头上便会电光闪烁，霹雳声震天——这就是火山闪电的由来。当然，这个冲出地面的魔鬼得意不了多久，就会被上帝重新捉住并关到地下。

在频频遭受火山喷发之苦的印度尼西亚流传着火龙的传说。据说，火山是海洋中的火龙制造的，海洋中居住着很多火龙，它们经常钻出海面或地面喷火，从而形成猛烈的火山喷发。为了不让火龙为非作歹，每当它一喷火，天神就会用闪电镇压，所以火山喷发时往往伴随雷鸣电闪。

闪电身世之谜

传说终归是传说，要弄清火山闪电的真相，就必须先揭开闪电的身世之谜。

让我们把目光投向天空。快下暴雨了，空中乌云翻滚，雷声震天动地，一道道闪电撕开云层，眩目耀眼的电光令人惊悚不安。

闪电是发生在云与云之间、云与地之间或者云体内各部位之间的强烈放电现象。一道闪电的长度最短为100米，最长可达数千米。闪电的温度从1.7万℃～2.8万℃不等。因为闪电的温度实在太高了，所以在其经过的地方，空气瞬间剧烈膨胀，并在迅速移动中爆裂而发出巨大的声音，即雷声。

闪电要“诞生”，必须得有一个孕育它的温床，这个温床就是雷暴云，也就是我们上边所说的乌云。雷暴云在气象学上叫“积雨云”，这种云浓厚庞大，携带着大量水汽，云体内常常产生大量电荷形成闪电。因此，雷暴云可以说是闪电的“母亲”，没有雷暴云，就不可能有闪电发生。

从闪电的形成机理来说，火山闪电的发生也必须得有雷暴云才行。

放电的“肮脏雷暴云”

莫非火山喷发时，在灼热的岩浆和火山灰中也有雷暴云生成？

这个问题的答案是肯定的。不过，因为这种雷暴云实在太脏了，所以，科学家称它为“肮脏雷暴云”。

我们都知道，云是地面上的水蒸气上升到空中凝结而成。雷暴云的主要成分是水滴和冰晶，虽然它在天空中看起来呈灰色或黑色，但它的本质比较洁净，降下的雨水也很干净。“肮脏雷暴云”就不同了，它是火山喷发时的强大冲击波孕育而成的：冲击波导致火山灰和水蒸气周围的大气被挖空，形成一个空洞，火山灰快速上升，把空气迅速抬升并冷却，使得水蒸气凝结，从而形成“帽子云”。这种帽子云同雷暴云十分相似，但因为里面混杂了火山灰等其他杂质，所以被称为“肮脏雷暴云”。虽然力气和能量远不如“老大哥”雷暴云，但“肮脏雷暴云”也能制造闪电，只不过这种闪电的长度很短，大约只有1米，持续时间也不过数毫秒。

至此，火山闪电的“盖头”似乎已经完全掀开了，但是真相远不止这些。

摩擦摩擦

火山闪电背后还隐藏着不可告人的秘密。科学家们冒着生命危险，在火山口开展观测后发现，原来火山闪电并不单一，它是孪生的“双胞胎”：火山喷发初期，闪电表现为一系列强劲的电磁脉冲和简单放电;喷发后约3分钟，才开始出现常规的闪电信号。也就是说，火山闪电除了在“肮脏雷暴云”中孕育生成外，还有其他的生成途径。

这个途径是什么呢？我们都知道摩擦起电的原理：当两个物体相互摩擦时，一个物体会带正电荷，另一个物体会带负电荷。火山喷发时，大量破碎的岩石、火山灰颗粒从地底喷涌而出，它们之间相互高速摩擦，使得滚滚浓烟带上了电荷，同类电荷相撞便产生了放电现象。火山烟流喷上高空后，与水蒸气结合生成“肮脏雷暴云”，从而继续在更高的天空中制造出绚丽的电光和火花。

至此，人们已初步揭开了火山闪电之谜，不过火山闪电还有许多令人费解之处，比如，不同的岩浆成分是否会影响闪电的生成，火山闪电能否帮助预测火山活动等，这些都有待我们继续探索和发现。

【责任编辑】赵  菲