Геолог Меттью Гендж из Имперского колледжа Лондона исследовал эффект разделения зарядов в столбе вулканического извержения. Известно, что во время извержений происходит выброс вулканического пепла — в атмосферу попадает до нескольких сотен кубических километров пепла. Он состоит из взвеси твердых частиц размеров около микрона. В ходе мощных извержений пепел может подняться на высоту до 50 км, к ионосфере. Хотя ученые знают, что в столбе пепла может происходить разделение отрицательно и положительно заряженных частиц, этот феномен не изучен до конца.

Гендж создал теоретические модели, которые оценивают траекторию заряженных частиц после их попадания в верхние слои атмосферы. Интересно, что после разделения положительно и отрицательно заряженных частиц у столба пепла остается отрицательный заряд — таким образом он еще больше отталкивает от себя заряженные частицы, что придает им ускорение, передает N+1. Это ведет к тому, что в течение нескольких часов частицы могут разлететься на сотни километров от вулкана, пребывая на высоте в несколько сотен километров, что называют эффектом электростатической левитации.

Это вызывает определенные последствия — высокая концентрация отрицательно заряженных частиц в ионосфере в течение около 100 секунд после выброса может вызвать сильный заряд. В свою очередь, он спровоцирует образование грозовых облаков и последующие сильные ливни. Чтобы подтвердить эту теорию, Гендж приводит сведения об облаках в полярных областях мезосферы, которые образовались после извержения Кракатау в 1883 году. Ранее ученые не знали точную причину их появления, но, по словам Генджа, именно феномен электростатической левитации пепла был начальным фактором. Ливни и непогода в Европе и Северной Америке в 1815 году, когда Наполеон потерпел поражение при Ватерлоо, также могли быть вызваны извержением вулкана Тамбора, после которого произошел электростатический разряд в ионосфере.

Гендж считает, что этот фактор необходимо учитывать при мониторинге извержений вулканов и супервулканов.