火山闪电一个让人大惑不解的现象，它的物理学原理是什么？

在宇宙中，地球是目前我们所知道的最温和的行星。它有适宜的大气、适宜的温度和丰富的水资源。在这样一个生命的摇篮里，大自然也一直在发挥着各种惊人的破坏力。从飓风到龙卷风，到雪崩、海啸和地震，自然灾害经常威胁到整个城市。但是也许没有什么比火山爆发更壮观和更具威胁性的了。

在地幔深处，被加热到数千度的液态熔岩在压力下向上进入地壳，穿过地壳的裂缝或地质薄弱点，喷发到地表，并携带大量的烟雾和灰烬。偶尔会有壮观的火山闪电。

我们甚至不太了解雷暴中的普通闪电，更不用说火山闪电了。火山闪电一直是困扰科学家的自然现象之一。

那么，火山闪电最有可能发生在什么时候？据我们所知，是什么导致了火山闪电？

火山闪电最常发生在火山爆发时，伴随着大量火山灰羽流。有火山闪电记录的火山包括冰岛的艾雅法拉火山、日本的樱岛火山、智利的普耶休火山和柴腾火山。

这一现象不仅在1944年意大利维苏威火山的最后一次喷发中被捕捉到(见下图)，而且在公元79年的喷发中也有闪电记录。当时，维苏威火山的喷发掩埋了庞贝和赫库兰尼姆，造成约16，000人死亡。

每一次闪电都是10，20个电子的交换，或者更生动地说，我们把所有的0都去掉，也就是说，100，000，000，000，000个带电粒子。

我们都知道原子是电中性的，电子的数量和原子核中质子的数量一样多，但是热量和摩擦力可以使原子很容易获得或失去电子，变成点离子。

由于火山爆发的高温，就能量而言，原子很容易电离。原子要么得到一个电子，要么失去一个电子(或者两个或三个)。根据目前的物理学，这是我们能想到的形成带电粒子的最合理、最简单的方法。

现在的问题是如何将这些带电粒子分成不同的区域，然后可以产生电荷分离，从而产生电压。这两个区域之间的电压(也称为电位差)变得足够大，足以击穿空气并引起快速电荷交换，从而形成闪电。

火山闪电的物理原理。

Q1有大量的正负离子。

火山爆发的温度约为1200℃，热量和火山爆发产生的各种物质的结合确保了大量粒子不是电中性的。电子相对容易被某些分子排斥，而被其他分子吸收；火山灰颗粒中也有许多带正电荷的离子和带负电荷的离子。

除了不同的电荷，还有不同数量的分子(或原子)和不同的物理尺寸(或横截面)。这非常重要，因为这是第二步的关键。

Q2。我们必须把负电荷和正电荷分开。

我们知道中性原子的物理尺寸是不同的，带电原子(和分子)的物理尺寸更不同。不同的原子和分子之间也有明显的质量差异，这非常重要，因为在相同的火山温度下，给较轻的粒子相同的能量意味着它们移动得更快。最后，还有一个温度梯度。新出现的粒子的温度高于已经在大气中存在一段时间的粒子的温度。

不同温度和质量的结合使得这些离子彼此之间的速度不同。当处于湍流爆发环境中时，较小和较轻的粒子通常更容易被运送到更远和更高的地方，这使得远距离分离电荷更容易。

Q3。当粒子群之间的电压差足够大时，就会发生放电现象！这是火山闪电的一般过程。

结合这些:不同的质量和带电离子在温度梯度环境中以不同的平均速度和不同的截面移动，这是电荷分离的秘密！当积累更多电荷时，火山闪电就会发生。

至于火山爆发时闪电是如何发生的，为什么有时没有火山灰云，为什么有些火山根本没有火山灰云，还有许多问题需要我们进一步研究。但是这个基本的物理原理是毋庸置疑的，火山闪电也给我们带来了壮观的自然景象。