还记得去年的汤加洪阿汤加－洪阿哈阿帕伊南太平洋海底的Hunga Tonga 火山蓬发喷发吗?这场VEI-5的火山喷发经历了至少四次水下逆冲，岩石、火山灰和沉积物移位了 10 立方公里，这是自1991年皮纳图博火山爆发以来最大的火山爆发，也是自1883年喀拉喀托火山爆发以来最强大的火山爆发之一。是现代仪器记录的大气中最大的爆炸，远远大于20世纪的任何火山事件或核弹试验。据认为在最近几个世纪，只有1883年的喀拉喀托火山爆发所产生的大气扰动可以与之媲美。火山喷发产生了至少 58 公里高的火山灰、水和岩浆气，高耸的羽流为科学家提供了有关喷发规模的有用信息，根据这些信息，科学家又发现了其创下了另外一项记录，其持续 11 小时并传播 240公里的雷暴中产生了创纪录的雷击次数。

来自四个不同来源的高分辨率闪电数据显示，喷发中火山羽流产生了有史以来最强烈的闪电风暴，高峰时每分钟有 2615 次闪电，在 11 小时内总共有约 192000 次闪电，这比之前人们估计的数小时的喷发要长的多。更重要的是，这场闪电风暴发生在距离地面约 20 - 30 公里的前所未有的高度，这个高度比以前见过的任何闪电都要高，这些雷击被设计用于跟踪热带气旋的无线电天线网络和两个地球轨道航天器，由美国国家海洋和大气管理局  运营的GOES-17 卫星和日本气象局的 Himawari-8 卫星检测到。这些闪电形成是因为岩浆的高能喷出恰好穿过浅海，熔化的岩石蒸发了海水，海水上升到羽流中，最终在火山灰、过冷水和冰雹之间形成了带电的碰撞，一场闪电的完美风暴就此诞生。

卫星图像显示，闪电并非随机分布在羽流中，而是出现在几个同心环中，虽然以前曾在火山羽流中也曾观察到闪电环，但汤加火山喷发是第一次看到4个环，与火山喷发的四个阶段相匹配，闪电环也被称为 "闪电洞"，因为闪电环内通常没有闪电，然而汤加火山喷发打破了人们的认知，在重力波荡漾过去的几分钟内，洞里开始充满闪电。

这些同心环似乎与火山的每次爆发有关。当羽流向上上升时，它滚滚而出形成“伞云”，溢出的物质落在上面，围绕着中性浮力层摆动，就像在池塘里掉下鹅卵石一样。这给云层带来了巨大的垂直运动，以至于从羽流中心向外移动的波浪从波峰到波谷的垂直距离为 10 公里，这种振荡的重力波，也称为引力波是闪电的来源。在这个环形重力波中，闪电可能以两种方式形成。由于 Hunga Tonga 火山喷发发生在水下，它向地球大气层注入了大量水，由此产生的冰晶带有正电荷和负电荷。此外，一些由喷发时喷出的岩石碎片和岩浆形成的火山灰也被电离，导致更多区域带有正电荷和负电荷。正是电荷梯度引发了突然的闪电火花。卫星图上，闪电就好像是在重力波上冲浪，并以 240 公里宽的环状向外移动。

对于科学家而言，所谓闪电环的存在让其提供火山爆发的早期预警有了可能。一般情况下火山学家必须等待 10 分钟左右，轨道卫星才能探测到火山羽流并对其成像，并向负责紧急事务的服务部门发出警报，此时火山喷发造成的海啸可能已经淹没了沿海地区，火山碎屑抹去了几十平方公里的土地，火山灰堵塞了飞机的引，而雷击是在无线电频率以光速检测到的，这将比之前的任何观测手段都要迅速。

此外，尽管该火山的火山口低于海平面 150 米，但这次喷发中喷出一股高达58 公里高的火山灰，喷发速度为每秒 50 亿公斤，比 1980 年 5 月的圣海伦斯火山喷发大一个数量级，一般认为羽流的高度和喷发速度存在理论上的限制，而汤加火山的喷发打破了这些理论速度。