一項新研究顯示,今年早些時候,湯加巨大的水下火山噴發散佈了有史以來最高的同類羽流。迫在眉睫的灰燼,灰塵和水蒸氣的塔樓達到海拔35.4英里(57公里),是第一個進入中層的羽流,這是地球大氣層的第三層。
1月15日,南部人民火山,在湯加主要島湯加塔普以北40英里(64公里)的海底錐突然爆發。爆炸是30多年來地球上最強大的爆炸100廣島炸彈的等效力量。充滿活力的事件引發了海嘯到達日本並產生了大氣沖擊波使氣氛像鈴一樣響起。
巨大的噴發已經破壞了許多記錄:震驚的爆炸產生了有史以來最快的大氣波,以及觸發創紀錄的590,000次雷擊。該火山還吐出比有史以來任何其他噴發的水蒸氣更多的水蒸氣,這可能有可能削弱臭氧層和溫暖星球多年。
現在是一項新研究,於11月4日在《期刊》上發表科學,發現火山的羽流是有史以來最高的,達到了35.4英里的高峰。以前的記錄持有人是菲律賓山皮納圖博山(Mount Pinatubo)的1991年爆發,該山延伸到最高點的海平面24.9英里(40公里)。湯加羽流也是第一個超過平流層的羽流 - 大氣的第二層跨越了7.5至31英里(12至50 km),並進入了31至50英里(80 km)的中層。
“這是一個非同尋常的結果,因為我們從未見過這個高個子的任何類型的雲。”西蒙驕傲,英國牛津大學的大氣科學家,在一份聲明中說。
火山專家已經相信湯加爆發是同類產品中最高的。但是,確定噴發羽流的確切高度被證明是非常具有挑戰性的。
通常,研究人員通過使用板上的地球軌道衛星上的紅外傳感器來測量其峰值的溫度來計算火山羽流的高度,並將其與周圍的氣溫進行比較。
對於大多數噴發,羽流僅到達對流層 - 大氣的第一層達到海拔7.5英里,而平流層則是較低的。在此高度,由於溫度隨高度降低,因此空氣溫度曲線非常可預測,這使得易於測量羽流的高度。
然而,在平流層中較高的位置,隨著紫外線輻射被位於平流層上邊界的臭氧層捕獲,氣溫更高。研究人員在聲明中寫道,空氣溫度再次在Mesosphere中再次大幅下降,這幾乎不可能使用這種方法準確地確定湯加羽流的高度。
為了解決這個問題,研究人員創建了一種基於一種稱為“視差效應”現象的現象的新方法,這是從多個視線觀察到對象位置的明顯差異,類似於當您睜開眼睛,然後是另一隻眼睛時對象“四處移動”。
研究人員使用了來自三個不同的地靜止天氣衛星的空中圖像,每個衛星都以10分鐘的間隔捕獲了羽流的圖像,以三角剖分羽流的精確高度。這使團隊不僅能夠確定羽流的最大高度,而且還可以看到它隨著時間的推移如何增長。
研究人員說,由於天氣衛星的最新進展,新方法是可能的。驕傲說:“只有在我們擁有良好的衛星覆蓋範圍的情況下,才有可能估計我們所做的高度的能力。” “十年左右的時間不可能。”
該團隊的新方法也可以應用於其他噴發,無論其大小如何,這將有助於研究人員標準化他們如何測量火山羽流。
“我們想將此技術應用於其他噴發,並開發出火山學家和大氣科學家可以使用的羽狀高度數據集,以建模火山灰在大氣中的分散,”安德魯·普拉塔(Andrew Prata)牛津大學的一位大氣科學家專門研究火山羽流。
了解火山羽流的高度將幫助研究人員弄清楚它們的影響氣候變化研究人員在聲明中寫道。