Erupcja wulkanu Tonga w styczniu 2022 r. wytworzyła najwyższy, jaki kiedykolwiek zarejestrowano pióropusz wulkaniczny

Korzystając ze zdjęć satelitarnych, naukowcy z Wydziału Fizyki Uniwersytetu Oksfordzkiego i Laboratorium Rutherford Appleton potwierdzili, że erupcja wulkanu w styczniu 2022 r. Wulkan Hunga Tonga-Hunga Ha’apai Wyprodukowano najwyższą kolumnę nagrywania w historii. Potężna erupcja jest również pierwszą bezpośrednio zaobserwowaną, która przeniknęła mezosferę do atmosfery, około 50 kilometrów nad powierzchnią Ziemi.

15 stycznia 2022 r. gwałtownie wybuchł wulkan Hong Tonga-Hungga Hawapai, podwodny wulkan w archipelagu Tonga na południowym Pacyfiku. Eksplozja była jedną z najpotężniejszych, jakie kiedykolwiek zaobserwowanowysyłając fale uderzeniowe na cały świat i powodując niszczycielskie tsunami, które pozostawiło tysiące bezdomnych. Do atmosfery wyrzucany był smukły pióropusz popiołu i wody – Ale do tej pory naukowcom brakowało dokładnego sposobu pomiaru, jaka jest ta wysokość.

Zazwyczaj wysokość chmury wulkanicznej można oszacować, mierząc temperaturę zarejestrowaną na górze przez satelity na podczerwień i porównując ją z referencyjnym pionowym profilem temperatury. Dzieje się tak, ponieważ w troposferze (pierwszej i najniższej warstwie ziemskiej atmosfery) temperatura spada wraz z wysokością. Ale jeśli erupcja jest tak duża, że ​​pióropusz penetruje kolejną warstwę atmosfery (stratosferę), ta metoda staje się niejasna, ponieważ temperatura zaczyna ponownie rosnąć wraz z wysokością (z powodu warstwy ozonu pochłaniającej słoneczne promieniowanie ultrafioletowe).

Aby obejść ten problem, naukowcy zastosowali nową metodę opartą na zjawisku zwanym „efektem paralaksy”. Jest to widoczna różnica w pozycji obiektu, gdy patrzy się na niego z wielu linii wzroku. Możesz to zobaczyć na własne oczy, zamykając prawe oko, wyciągając jedną rękę i trzymając kciuk do góry. Jeśli później zmienisz oczy tak, że twoja lewa strona jest zamknięta, a prawa otwarta, twój kciuk będzie wydawał się poruszać lekko w tle. Mierząc tę ​​pozorną zmianę pozycji i łącząc ją ze znaną odległością między oczami, możesz obliczyć odległość do kciuka.

Teren wulkanu Tonga obejmuje trzy satelity geostacjonarneTak więc naukowcy byli w stanie zastosować efekt paralaksy do zrobionych zdjęć lotniczych. Co najważniejsze, podczas samej erupcji satelity rejestrowały obrazy co 10 minut, co pozwalało na udokumentowanie szybkich zmian toru smugi.

Wyniki pokazały, że pióropusz osiągnął wysokość 57 kilometrów w swoim maksymalnym zasięgu. To znacznie więcej niż u poprzednich rekordzistów: Erupcja góry Pinatubo . w 1991 roku Na Filipinach (40 km w najwyższym punkcie) wybuch 1982 El Chichón w Meksyku (31 km). Sprawia to również, że kolumna jest pierwszym obserwacyjnym dowodem na erupcję wulkanu wstrzykującą materiał przez stratosferę bezpośrednio do mezosfera.

Główny autor dr. Szymon dumny Wyjaśnia: „To niezwykły wynik, ponieważ nigdy wcześniej nie widzieliśmy żadnej chmury tak długo. Co więcej, możliwość oszacowania wysokości tak, jak to zrobiliśmy, jest możliwa tylko teraz, gdy mamy dobry zasięg satelitarny. To była dekada mniej więcej temu.

Naukowcy z Oksfordu planują teraz stworzyć zautomatyzowany system do obliczania wysokości wulkanów przy użyciu metody paralaksy. Współautor: dr. Andrzej Prata Dodał: „Chcielibyśmy również zastosować tę technikę do innych erupcji wulkanicznych i opracować zestaw danych dotyczących wysokości pióropuszy, które mogą być wykorzystane przez wulkanologów i naukowców zajmujących się atmosferą do modelowania rozprzestrzeniania się popiołu wulkanicznego w atmosferze. Więcej pytań naukowych chcielibyśmy do zrozumienia: Dlaczego pióropusz wzniósł się na Tonga do tego stopnia? I jakie są skutki klimatyczne tej erupcji wulkanu? I z czego dokładnie składa się ta kolumna?

papier „Erupcja wulkanu Hongga Tonga-Hung Hapai w styczniu 2022 roku dotarła do mezosferyOpublikowany w Nauki (2022). Materiał dostarczony przez Oxford University.