NGV-Geonieuws 168 artikel 1026

NGV-Geonieuws: elektronisch geologisch tijdschrift


Juni 2010, jaargang 12 nr. 3 artikel 1026

Redactie: George Brouwers tot en met artikel 1023 en vanaf 1024 dr.W.M.L.(Willem) Schuurman

Dit artikel is onderdeel van NGV-Geonieuws uitgave 168! Op de huidige pagina is alleen artikel 1026 te lezen.

<< Vorig artikel: 1025 | Volgend artikel: 1027 >>

1026 Onnodige beperking vliegverkeer na vulkaanuitbarsting door metingen van aspluim te voorkomen
Auteur: prof. dr. A.J. (Tom) van Loon, AMU, Poznan

Klik hier voor alle artikelen over (Paleo)Klimaat ! Klik hier voor alle artikelen over Vulkanologie !     Klik hier om dit artikel af te drukken !

De IJslandse vulkaan die het vliegverkeer in noordwest Europa in april tijdelijk lamlegde, was elektrisch geladen. Dat is op zichzelf niet ongewoon (doordat asdeeltjes bij erupties vaak elektrisch geladen zijn treedt bij vulkaanuitbarstingen vaak bliksem op), maar in dit geval bleken de asdeeltjes ook nog geladen toen ze boven Schotland terechtkwamen, zo’n 1200 km van de oorsprong af. Dat kan niet komen doordat ze gedurende hun reis hun oorspronkelijke lading hebben bewaard, want door de ontladingen tussen positief en negatief geladen deeltjes of gebieden binnen de wolk verdwijnt de lading vrij snel. De Schotse onderzoekers die de elektrische lading boven het zuidwesten van hun land hebben gemeten (met behulp van weerballonnen) komen dan ook tot de conclusie dat er een proces actief moet zijn geweest waardoor de aswolk zichzelf onderweg steeds weer opnieuw oplaadde.


De aspluim op 8 mei 2010.

De onderzoekers, die hun pijlen gewoonlijk richten op zandhoudende luchtstromen die vanuit woestijngebieden zoals de Sahara worden aangevoerd (het beruchte roodbruine stof dat soms - vooral op auto’s - zichtbaar is), zagen in de aswolk van de Eyjafallajökull een buitenkansje. De apparatuur die ze met de weerballon de lucht instuurden, bevatte onder meer een bolvormige elektrode, die iedere minuut weer werd afgesteld op 4 volt. De veranderingen in voltage gedurende de minuut tussen het bijstellen hangen, naast de hoogte, vooral af van de elektrische lading van de omgevingslucht; die veranderingen zijn daardoor een maat voor de elektrische lading van de lucht (in dit geval de aswolk).


Gelijktijdig ontsnapten wolken van waterdamp (wit) en as (zwart)
(foto Joseph Licciardi).

De ballon bereikte de aswolk op een hoogte van 3700 m. De wolk bleek zo’n halve kilometer dik, en was zowel van onderen als van boven scherp begrensd. De elektrische lading binnen de wolk bleek vrijwel overal gelijk: ongeveer 0,5 pC per kubieke centimeter. Die lading werd gedragen door de asdeeltjes, die vrijwel allemaal kleiner waren dan 0,0026 mm, met een gemiddelde van 0,0014 mm. Per kubieke centimeter bevatte de aswolk minder dan 100 van deze uiterst kleine deeltjes. Uit deze gegevens konden de onderzoekers berekenen dat de wolk zijn elektrische lading binnen zo’n 7 minuten zou moeten kwijtraken. Hij was tijdens de waarnemingen echter al 32 uur onderweg. Dat betekent dat de aswolk onderweg voortdurend moest worden ‘opgeladen’.

Het is bekend dat kleine deeltjes in de atmosfeer bij mooi weer kunnen worden opgeladen. Dat is een gevolg van kleine verticale elektrische stromen in de lucht. Wanneer een dergelijke geladen luchtstroom de grens passeert tussen schone lucht en een luchtmassa met fijne deeltjes, dan wordt in die luchtmassa met deeltjes zowel aan de bovenkant als aan de onderkant elektrisch geladen, maar niet in het midden. In het geval van de aswolk van de Eyjafjallajökull was de elektrische lading echter overal gelijk. Het kon dus niet gaan om een dergelijke ‘mooi-weer lading’.


Een satellietopname laat de baan van de aswolk van IJsland naar Schotland zien
(foto NASA).

Een bewijs voor de ontstaanswijze van de voortdurende oplading van de gaswolk geven de onderzoekers niet. Mar ze achten het waarschijnlijk dat het opladen een gevolg was van botsingen tussen de afzonderlijke fijne asdeeltjes in de wolk. Omdat de aswolk al zeer sterk verdund was toen de metingen plaatsvonden, zijn de onderzoekers van mening dat het in principe mogelijk moet zijn om bij een vulkaanuitbarsting vanuit vliegtuigen de lading van de lucht te meten. Wordt een elektrische lading gemeten, dan is het oppassen geblazen, omdat de motoren van het vliegtuig door de deeltjes beschadigd kunnen worden. Is geen sprake van zo’n lading, dan kan zonder gevaar worden gevlogen. De resultaten van het onderzoek kunnen dus mogelijk worden toegepast om het onnodig stilleggen van vliegverkeer in de toekomst te voorkomen.

Referenties:
  • Harrison, R.G., Nicoll, K.A., Ulanowski, Z. & Mather, T.A., 2010. Self-charging of the Eyjafjallajökull volcanic ash plume. Environmental Research Letters 5 (4), doi: 10.1088/1748-9326/5/2/024004.


Copyright © NGV 1999-2017
webmaster@geologischevereniging.nl