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Als im Januar der Vulkan Redoubt in Alaska zu poltern begann, eilte ein Forscherteam des New Mexico Tech nach Süd-Zentral-Alaska, um eine Reihe von Funksensoren einzusetzen. Als der Vulkan am 22. und 23. März über Nacht auszubrechen begann, lieferte das Lightning Mapping Array klare und dramatische Informationen über die in den vulkanischen Wolken erzeugte Elektrizität und die daraus resultierenden Blitze. Damit ist es erstmals überhaupt möglich, von Anfang an Daten eines Vulkanausbruchs aufzuzeichnen. „Wir bekommen alle Daten, die wir uns erhofft hatten, und noch viel mehr“, sagte Studienleiter Dr. Ron Thomas. „Die Qualität und Quantität der Daten wird es uns auf jeden Fall ermöglichen, die elektrische Ladungsstruktur innerhalb einer Vulkanfahne besser zu verstehen.“
Blitze treten häufig bei Vulkanausbrüchen auf. Das Lightning Mapping-Array ermöglicht es Wissenschaftlern, Meteorologen und Sturmjägern, den Schleier der Wolken zu durchdringen, um Blitze zu „sehen“, während sie auftreten.
„Mit jedem Blitz können wir überwachen, wie er sich durch die Wolken bewegt und wohin er geht“, sagte Thomas. „Wenn wir alle unsere Theorien über Blitze bei Gewittern berücksichtigen, können wir beide Arten von Blitzen kennenlernen.“
Foto von Blitzen vom Vulkan Redoubt während seiner 23:20 Uhr. Ausbruch am 27. März 2009. Foto von Brentwood Higman.
Redoubt brach in den ersten sieben Tagen der Aktivität etwa 20 Mal explosionsartig aus. Die meisten Vulkanausbrüche haben mehrere unterschiedliche Stadien. Im Fall von Redoubt folgt auf eine Phase der explosiven Aktivität eine zweite Phase, die den Kuppelbau und das langsame Ablassen von Asche, Gestein und Gasen umfasst. Innerhalb der einzelnen explosiven Eruptionen werden unterschiedliche Phasen der elektrischen Aktivität beobachtet.
„Zuerst sehen wir eine eruptive oder explosive Phase“, sagt der Physikprofessor Paul Krehbiel. „Die elektrische Aktivität ist kontinuierlich und stark. Wir sehen viele kleine elektrische Entladungen, wenn heiße Gase aus dem Vulkan austreten.“
In der zweiten Phase wird die Aschewolke mit dem Wind vom Vulkan weggetrieben. Diese Phase wird durch diskrete Blitze unterbrochen – oder Blitze.
„Nachdem die Explosion vorbei ist, gibt es eine nachfolgende Phase des Wolkenblitzes“, sagte Krehbiel. 'Vollwertige Blitze treten in der Asche- und Wasserwolke sowohl über als auch in Windrichtung des Vulkans auf.'
Während einer Woche hatte Redoubt mehrere große Eruptionen, die zu zahlreichen Blitzen geführt haben, sagte Krehbiel.
„Die Blitzaktivität war so stark oder stärker als wir sie bei großen Gewittern im Mittleren Westen gesehen haben“, sagte Krehbiel. „Das Hochfrequenzrauschen war so stark und anhaltend, dass die Bewohner der Gegend nicht in der Lage gewesen wären, ausgestrahlte UKW-Fernsehsender zu sehen.“
Blick nach Norden in den Gipfelkrater des Vulkans Redoubt, wo kürzliche Eruptionen einen erheblichen Teil des Gletschereises entfernt haben. Auf der Westseite (rechts) des Kraters verbleibt ein Resteisschelf, und in dieser Ansicht steigen Fumarolen in der Nähe des Eis/Wand-Gesteins-Kontakts auf. Bildschöpfer: Payne, Allison
Die Redoubt-Eruptionen sind noch nicht vorbei. Nachdem er sich beruhigt hatte und am Samstag, dem 4.
Tausende von einzelnen Segmenten eines einzelnen Blitzschlags können mit dem Lightning Mapping Array kartiert und später auf High-End-Computern analysiert werden, um zu zeigen, wie Blitze in einem Gewitter entstehen und sich ausbreiten … oder innerhalb einer Vulkanfahne.
„Wir empfangen Funkgeräusche, die von Blitzfunken erzeugt werden, genau wie das Rauschen, das Sie während eines Gewitters in Ihrem Autoradio hören“, sagte Thomas. „Wir werden unsere Sensorstationen nutzen, um den Blitz zu lokalisieren und seinen Weg zu verfolgen.“
