Węgierska obecność wybuchowego aerozolu w stratosferze na półkuli północnej

Międzynarodowy zespół kierowany przez naukowców z Instytutu Fizyki Atmosfery (IAP) Chińskiej Akademii Nauk po raz pierwszy wykrył aerozole z erupcji Hongga Tonga w zachodniej stratosferze półkuli północnej.

Odkrycie to zostało opublikowane w Biuletyn naukowypomoże w symulacji procesów fizycznych i chemicznych zachodzących w pióropuszach wulkanów.

Wulkan Hengga Tonga-Hong Haapai, położony na południowym Pacyfiku, wybuchł w styczniu 2022 r., wyrzucając do atmosfery popiół i gaz. Erupcja wulkanu była jedną z największych w ostatnich latach i była uważnie obserwowana przez naukowców z całego świata.

Celem kampanii Sondowanie pary wodnej, ozonu i cząstek stałych (SWOP) jest lepsze zrozumienie właściwości czasowego i przestrzennego rozkładu składu atmosferycznego na Płaskowyżu Tybetańskim. Według profesora Bian Jianchuna, naukowca IAP i lidera zespołu kampanii SWOP, uchwycenie aerozoli wulkanicznych z erupcji wulkanu Hongtonga było nieoczekiwane.

„Tak się złożyło, że wykryliśmy aerozol z erupcji Hong Tonga 12 tygodni po jej wybuchu. O ile mi wiadomo, po raz pierwszy wykryto go w zachodnich regionach stratosfery na półkuli północnej” – powiedział profesor Bian.

Nadal istnieje duża niepewność co do zrozumienia właściwości fizycznych i procesu ewolucji aerozoli stratosferycznych, zwłaszcza SO2.₂ Utlenianie w pióropuszach i chmurach wulkanicznych oraz interakcje między aerozolami popiołu i siarczanów po erupcjach wulkanów. Pomiary in situ wykonane na pióropuszach wulkanicznych, zwłaszcza pomiary parametrów fizycznych drobnego aerozolu, dostarczają przekonujących dowodów, które zmniejszają te niepewności. Parametry te są jednak trudne do uzyskania, zwłaszcza podczas erupcji wulkanów.

Podczas kampanii SWOP przeprowadzonej nad Płaskowyżem Tybetańskim, 9 kwietnia 2022 r. w Lijiang w prowincji Junnan wypuszczono ładunek balonu składający się z kompaktowego detektora aerozolu (COBALD) i spektrofotometru cząstek (POPS). Nieoczekiwanie balon przechwycony wielkość spektrum wulkanicznego aerozolu Na 24-25 km.

Dr Bai Zhixuan i jego współpracownicy wystrzelili balon w Golmud w prowincji Qinghai w marcu 2021 r. w ramach kampanii SWOP (fot. CHEN Zhixiong)

Aerozole Hunga Tonga określono na podstawie rozkładu wielkości średnicy aerozolu, który był wyśrodkowany wokół 0,42–1,27 µm, większy niż tryb tła (0,22–0,42 µm) dla aerozoli stratosferycznych, oraz gęstość liczby cząstek około 1 cm.^-3. Współczynniki rozpraszania wstecznego uzyskane z pomiarów COBALD przy 455 nm i 940 nm wykazały wzmocnione sygnały aerozolu między 24 a 25 km. Ponadto pomiary wykazały, że warstwy aerozolu i pary wodnej zostały rozdzielone w pióropuszu Hongga Tonga.

Wyniki te wskazują, że erupcje wulkanów mają potencjalny wpływ na regionalną i globalną cyrkulację atmosferyczną i klimat, nawet tysiące kilometrów od źródła. Potencjalne mechanizmy, które doprowadziły do ​​rozdzielenia warstw aerozolu i pary wodnej w pióropuszu Hongga Tonga, zostaną zbadane w przyszłych badaniach.