<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<!DOCTYPE root>
<article xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" xmlns:ali="http://www.niso.org/schemas/ali/1.0/" article-type="research-article" dtd-version="1.2" xml:lang="en"><front><journal-meta><journal-id journal-id-type="publisher-id">Journal of Volcanology and Seismology</journal-id><journal-title-group><journal-title xml:lang="en">Journal of Volcanology and Seismology</journal-title><trans-title-group xml:lang="ru"><trans-title>Вулканология и сейсмология</trans-title></trans-title-group></journal-title-group><issn publication-format="print">0203-0306</issn><issn publication-format="electronic">3034-5138</issn><publisher><publisher-name xml:lang="en">The Russian Academy of Sciences</publisher-name></publisher></journal-meta><article-meta><article-id pub-id-type="publisher-id">12693</article-id><article-id pub-id-type="doi">10.31857/S0203-03062019349-62</article-id><article-categories><subj-group subj-group-type="toc-heading" xml:lang="en"><subject>Articles</subject></subj-group><subj-group subj-group-type="toc-heading" xml:lang="ru"><subject>Статьи</subject></subj-group><subj-group subj-group-type="article-type"><subject>Research Article</subject></subj-group></article-categories><title-group><article-title xml:lang="en">Electric charging of eruptive clouds from Shiveluch Volcano caused by different types of explosions</article-title><trans-title-group xml:lang="ru"><trans-title>Электризация эруптивных облаков вулкана Шивелуч в зависимости от характера эксплозии</trans-title></trans-title-group></title-group><contrib-group><contrib contrib-type="author"><name-alternatives><name xml:lang="en"><surname>Firstov</surname><given-names>P. P.</given-names></name><name xml:lang="ru"><surname>Фирстов</surname><given-names>П. П.</given-names></name></name-alternatives><address><country country="RU">Russian Federation</country></address><email>firstov@emsd.ru</email><xref ref-type="aff" rid="aff1"/></contrib><contrib contrib-type="author"><name-alternatives><name xml:lang="en"><surname>Akbashev</surname><given-names>R. R.</given-names></name><name xml:lang="ru"><surname>Акбашев</surname><given-names>Р. Р.</given-names></name></name-alternatives><address><country country="RU">Russian Federation</country></address><email>firstov@emsd.ru</email><xref ref-type="aff" rid="aff1"/></contrib><contrib contrib-type="author"><name-alternatives><name xml:lang="en"><surname>Zharinov</surname><given-names>N. A.</given-names></name><name xml:lang="ru"><surname>Жаринов</surname><given-names>Н. А.</given-names></name></name-alternatives><address><country country="RU">Russian Federation</country></address><email>firstov@emsd.ru</email><xref ref-type="aff" rid="aff2"/></contrib><contrib contrib-type="author"><name-alternatives><name xml:lang="en"><surname>Maximov</surname><given-names>A. P.</given-names></name><name xml:lang="ru"><surname>Максимов</surname><given-names>А. П.</given-names></name></name-alternatives><address><country country="RU">Russian Federation</country></address><email>firstov@emsd.ru</email><xref ref-type="aff" rid="aff2"/></contrib><contrib contrib-type="author"><name-alternatives><name xml:lang="en"><surname>Manevich</surname><given-names>T. M.</given-names></name><name xml:lang="ru"><surname>Маневич</surname><given-names>Т. М.</given-names></name></name-alternatives><address><country country="RU">Russian Federation</country></address><email>firstov@emsd.ru</email><xref ref-type="aff" rid="aff2"/></contrib><contrib contrib-type="author"><name-alternatives><name xml:lang="en"><surname>Melnikov</surname><given-names>D. V.</given-names></name><name xml:lang="ru"><surname>Мельников</surname><given-names>Д. В.</given-names></name></name-alternatives><address><country country="RU">Russian Federation</country></address><email>firstov@emsd.ru</email><xref ref-type="aff" rid="aff2"/></contrib></contrib-group><aff-alternatives id="aff1"><aff><institution xml:lang="en">Kamchatka Branch, National Seismological Center, Geophysical Survey, Russian Academy of Sciences</institution></aff><aff><institution xml:lang="ru">Камчатский филиал Федерального исследовательского центра “Единая геофизическая служба РАН”</institution></aff></aff-alternatives><aff-alternatives id="aff2"><aff><institution xml:lang="en">Institute of Volcanology and Seismology Far East Branch, Russian Academy of Sciences</institution></aff><aff><institution xml:lang="ru">Институт вулканологии и сейсмологии ДВО РАН</institution></aff></aff-alternatives><pub-date date-type="pub" iso-8601-date="2019-05-14" publication-format="electronic"><day>14</day><month>05</month><year>2019</year></pub-date><issue>3</issue><issue-title xml:lang="en"/><issue-title xml:lang="ru"/><fpage>49</fpage><lpage>62</lpage><history><date date-type="received" iso-8601-date="2019-05-14"><day>14</day><month>05</month><year>2019</year></date><date date-type="accepted" iso-8601-date="2019-05-14"><day>14</day><month>05</month><year>2019</year></date></history><permissions><copyright-statement xml:lang="en">Copyright ©; 2019, Russian academy of sciences</copyright-statement><copyright-statement xml:lang="ru">Copyright ©; 2019, Российская академия наук</copyright-statement><copyright-year>2019</copyright-year><copyright-holder xml:lang="en">Russian academy of sciences</copyright-holder><copyright-holder xml:lang="ru">Российская академия наук</copyright-holder></permissions><self-uri xlink:href="https://journals.eco-vector.com/0203-0306/article/view/12693">https://journals.eco-vector.com/0203-0306/article/view/12693</self-uri><abstract xml:lang="en"><p>The number of explosive eruptions at Shiveluch Volcano has significantly increased over the past years, which requires close volcanic monitoring using all available techniques. In order to implement a new monitoring technique into integrated methods of volcano monitoring, the authors analyze response to the intensity of the vertical component in the atmospheric electrical field (EZ AEF) during the movement of ash clouds. Two eruptions of different intensity that occurred December 16, 2016 and June 14, 2017 at Shiveluch were selected for study. We used a combination of satellite, seismic, and infrasound data to select signals in the EZ AEF field. Signals with negative polarity that accompanied ashfalls in the EZ AEF dynamics were registered for both eruptions within the closest area (&lt; 50 km). In the former case, the ash cloud was “dry” and thus it caused aerial-electrical structure of the negatively charged cloud. In the latter case, a strong explosion sent into the atmosphere the large volume of ash and volcanic gases (98% in form of vapour) that resulted in the formation of a dipolar aerial-electrical structure caused by eolian differentiation within the closest area. At the distance of more than 100 km we registered a positive-going signal that is attributive to the aerial-electrical structure of the positively charged type of the cloud.</p></abstract><trans-abstract xml:lang="ru"><p>Показано, что количество эксплозивных извержений вулкана Шивелуч в последние годы значительно увеличилось, что повышает важность мониторинга состояния вулкана всеми доступными средствами. С целью внедрения в комплексный метод мониторинга эксплозивных извержений еще одной методики, анализируются отклики в напряженности вертикальной компоненты электрического поля атмосферы (EZ ЭПА) при прохождении эруптивных облаков. Рассмотрены два извержения вулкана Шивелуч различной силы, произошедших 16.12.2016 г. и 14.06.2017 г. С целью селекции сигналов в поле EZ ЭПА использовались данные комплексных наблюдений: спутникового, сейсмического и инфразвукового. В ближней зоне (&lt; 50 км) для обоих извержений одновременно с началом выпадения пепла в динамике EZ ЭПА зарегистрированы сигналы отрицательной полярности. В первом случае пепло-воздушное облако было “сухое”, поэтому сформировалась аэроэлектрическая структура типа “отрицательно заряженное облако”. Сильной эксплозией во втором случае в атмосферу было выброшено большое количество пепла и вулканических газов, в которых 98% пришлось на водяной пар, в результате чего в ближней зоне за счет эоловой дифференциации сформировалась дипольная аэроэлектрическая структура. В дальней зоне (&gt; 100 км) от этой эксплозии зарегистрирован сигнал положительной полярности от аэроэлектрической структуры типа “положительно заряженное облако” от аэрозольного шлейфа.</p></trans-abstract><kwd-group xml:lang="en"><kwd>volcano eruptions</kwd><kwd>ash clouds</kwd><kwd>atmospheric electrical field</kwd></kwd-group><kwd-group xml:lang="ru"><kwd>вулканическое извержение</kwd><kwd>пепловое облако</kwd><kwd>электрическое поле атмосферы</kwd></kwd-group><funding-group><award-group><funding-source><institution-wrap><institution xml:lang="en">Russian Foundation for Basic Research</institution></institution-wrap><institution-wrap><institution xml:lang="ru">Российский фонд фундаментальных исследований</institution></institution-wrap></funding-source><award-id></award-id></award-group><funding-statement xml:lang="ru">Работа выполнена при частичной финансовой поддержке гранта РФФИ № 18–35–00175.</funding-statement></funding-group></article-meta></front><body></body><back><ref-list><ref id="B1"><label>1.</label><mixed-citation>Адамчук Ю.В., Титов В.В. Электрические процессы и образование молний в вулканическом аэрозоле // Препринт ИАЭ-4016/1. 1984. 117 с.</mixed-citation></ref><ref id="B2"><label>2.</label><mixed-citation>Акбашев Р.Р., Фирстов П.П. Изменение градиента потенциала электрического поля атмосферы Земли при прохождении шлейфов вулканических извержений // Материалы XII Международной сейсмологической школы “Современные методы обработки и интерпретации сейсмологических данных”, 11–15 сентября 2017 г. Обнинск: ФИЦ ЕГС РАН, 2017. С. 18–19.</mixed-citation></ref><ref id="B3"><label>3.</label><mixed-citation>Белоусов А.Б., Белоусова М.Г. Извержение вулкана Шивелуч в 1964 г. (Камчатка) – плинианское извержение, предварявшееся крупномасштабным обрушением постройки // Вулканология и сейсмология. 1995. № 4/5. С. 116–127.</mixed-citation></ref><ref id="B4"><label>4.</label><mixed-citation>Близнецов В.Е., Сенюков С.Л. Программа ADAP для автоматического выделения пепловых выбросов и расчета их высоты по сейсмологическим данным // Сейсмические приборы. 2015. Т. 51. № 1. С. 46–59.</mixed-citation></ref><ref id="B5"><label>5.</label><mixed-citation>Гордеев Е.И., Гирина О.А. Вулканы и их опасность для авиации // Вестник РАН. 2014. Т. 84. № 2. С. 134–142. DOI: 10.7868/S0869587314020121</mixed-citation></ref><ref id="B6"><label>6.</label><mixed-citation>Горшков Г.С., Дубик Ю.М. Направленный взрыв на вулкане Шивелуч // Вулканы и извержения. М.: Наука, 1969. С. 3–37.</mixed-citation></ref><ref id="B7"><label>7.</label><mixed-citation>Действующие вулканы Камчатки. Т. 1. М.: Наука, 1991. 302 с.</mixed-citation></ref><ref id="B8"><label>8.</label><mixed-citation>Дрознин Д.В., Дрознина С.Я. Интерактивная программа обработки сейсмических сигналов DIMAS // Сейсмические приборы. 2010. Т. 46. № 3. С. 22–34.</mixed-citation></ref><ref id="B9"><label>9.</label><mixed-citation>Ефимов В.А., Орешкин Д.М., Фирстов П.П., Акбашев Р.Р. Применение электростатического флюксметра “ЭФ-4” для исследований геодинамических процессов // Сейсмические приборы. 2013. Т. 49. № 4. С. 14–24.</mixed-citation></ref><ref id="B10"><label>10.</label><mixed-citation>Жаринов Н.А., Демянчук Ю.В. Рост экструзивного купола вулкана Шивелуч (Камчатка) в 1980–2007 гг. по геодезическим наблюдениям и видеосъемке // Вулканология и сейсмология. 2008. № 4. С. 3–13.</mixed-citation></ref><ref id="B11"><label>11.</label><mixed-citation>Жаринов Н.А., Демянчук Ю.В. Крупные эксплозивные извержения вулкана Шивелуч (Камчатка) с частичным разрушением экструзивного купола 28 февраля 2005 г. и 27 октября 2010 г. // Вулканология и сейсмология. 2013. № 2. С. 1–15.</mixed-citation></ref><ref id="B12"><label>12.</label><mixed-citation>Жаринов Н.А., Богоявленская Г.Е., Хубуная С.А., Демянчук Ю.В. Новый эруптивный цикл вулкана Шивелуч 1980-1993 гг. // Вулканология и сейсмология. 1995. № 1. С. 20–28.</mixed-citation></ref><ref id="B13"><label>13.</label><mixed-citation>Мареев Е.А. Достижения и перспективы исследований глобальной электрической цепи // УФН. 2010. Т. 180. № 5. С. 527–533.</mixed-citation></ref><ref id="B14"><label>14.</label><mixed-citation>Махмудов Е.Р., Фирстов П.П., Будилов Д.И. Информационная система для мониторинга волновых возмущений в атмосфере на полуострове Камчатка “KamIn” // Сейсмические приборы. 2016. Т. 52. № 2. С. 5–16.</mixed-citation></ref><ref id="B15"><label>15.</label><mixed-citation>Меняйлов И.А., Никитина Л.П., Щапарь В.Н. Геохимические особенности фумарольных газов на различных стадиях активности вулканов Тихоокеанского вулканического пояса // Вулканология и сейсмология. 1991. № 1. С. 79–82.</mixed-citation></ref><ref id="B16"><label>16.</label><mixed-citation>Пономарев Е.А., Чернева Н.В., Фирстов П.П. Формирование локального электрического поля атмосферы // Геомагнетизм и аэрономия. 2011. Т. 51. № 3. С. 405–411.</mixed-citation></ref><ref id="B17"><label>17.</label><mixed-citation>Руленко О.П. Экспериментальное исследование электризации вулканических облаков / Автореф. дисс. … кандидата физ.-мат. наук. СПб., 1994. 16 с.</mixed-citation></ref><ref id="B18"><label>18.</label><mixed-citation>Руленко О.П., Токарев П.И. Атмосферно-электрические эффекты Большого трещинного Толбачинского извержения в июле–октябре 1975 г. // Бюлл. вулканостанции. 1979. № 56. С. 96–102.</mixed-citation></ref><ref id="B19"><label>19.</label><mixed-citation>Фирстов П.П., Акбашев Р.Р., Холзворт Р. и др. Атмосферно-электрические эффекты во время эксплозии вулкана Шивелуч 16 ноября 2014 г. // Известия РАН. ФАО. 2017. Т. 53. № 1. С. 29–37.</mixed-citation></ref><ref id="B20"><label>20.</label><mixed-citation>Фирстов П.П, Гаврилов В.А., Жданова Е.Д., Кирьянов В.Ю. Начало нового эструзивного извержения вулкана Шивелуч в апреле 1993 г. // Вулканология и сейсмология. 1994. № 4/5. С. 33–46.</mixed-citation></ref><ref id="B21"><label>21.</label><mixed-citation>Фирстов П.П., Махмудов Е.Р. Макаров Е.О., Фи Д. Комплексные геофизические наблюдения на вулкане Карымский (Камчатка) в августе 2012 г. // Вестник КРАУНЦ. Науки о Земле. 2012. № 2. Вып. 20. С. 110–120.</mixed-citation></ref><ref id="B22"><label>22.</label><mixed-citation>Хубуная С.А., Жаринов Н.А., Муравьев Я.Д. и др. Извержение вулкана Шивелуч в 1993 г. // Вулканология и сейсмология. 1995. № 1. С. 3–16.</mixed-citation></ref><ref id="B23"><label>23.</label><mixed-citation>Цейтлин Я.И., Смолий Н.И. Сейсмические и ударные воздушные волны промышленных взрывов. М.: Недра, 1981. 136 с.</mixed-citation></ref><ref id="B24"><label>24.</label><mixed-citation>Чалмерс Дж. А. Атмосферное электричество. Л.: Гидрометеоиздат, 1974. 420 с.</mixed-citation></ref><ref id="B25"><label>25.</label><mixed-citation>Чернева Н.В., Пономарев Е.А., Фирстов П.П., Бузевич А.В. Базовые модели источников вариаций вертикальной компоненты атмосферного электрического поля // Вестник КРАУНЦ. Науки о Земле. 2007. № 2. Вып. 10. С. 60–64.</mixed-citation></ref><ref id="B26"><label>26.</label><mixed-citation>Firstov P., Cherneva N., Akbashev R. Natural factor impact on atmospheric electric field variations in Kamchatka // Solar-Terrestrial Relations and Physics of Earthquake Precursors. E3S Web of Conferences 20. 01003. 2017. DOI: 10.1051/e3sconf/20172001003</mixed-citation></ref><ref id="B27"><label>27.</label><mixed-citation>James M.R., Lane S.J., Gilbert J.S. Volcanic plume monitoring using atmospheric electrical potential gradiens // J. Geol. Soc. London. 1998. № 155. Р. 587–590.</mixed-citation></ref><ref id="B28"><label>28.</label><mixed-citation>Hatakeyama H. On the disturbance of the atmospheric potential gradient caused by the smoke-cloud of the volcano Yakeyama // J. Met. Soc. Japan. 1949. № 27. Р. 372–376.</mixed-citation></ref><ref id="B29"><label>29.</label><mixed-citation>Hatakeyama H., Uchikawa K. On the Disturbance of the Atmospheric Potential Gradient caused by the Eruption-smoke of the Volcano Aso // J. Met. Soc. Japan. 1951. V. 21. Р. 84-89.</mixed-citation></ref><ref id="B30"><label>30.</label><mixed-citation>Mather T.A., Harrison R.G. Electrification of volcanic plumes // Serv. Geophys. 2006. V. 37. P. 387–432. DOI: 10/1007/s10712-006-9007-2</mixed-citation></ref><ref id="B31"><label>31.</label><mixed-citation>Miura T., Koyaguchi T., Tanaka Y. Measurements of electric charge distribution in volcanic plumes at Sakurajima volcano Japan // Bull. Volcanol. 2002. V. 64. P. 75–93.</mixed-citation></ref><ref id="B32"><label>32.</label><mixed-citation>Shevtsov B.M., Firstov P.P., Cherneva N.V. et al. Lightning and electrical activity during the Shiveluch volcano eruption on 16 November 2014 // Nat. Hazard Earth Syst. Sci. 2016. V. 16. P. 871–874. DOI: 10.5194/nhessd-16-871-2016</mixed-citation></ref></ref-list></back></article>
