一项新研究显示,今年早些时候,汤加巨大的水下火山喷发散布了有史以来最高的同类羽流。迫在眉睫的灰烬,灰尘和水蒸气的塔楼达到海拔35.4英里(57公里),是第一个进入中层的羽流,这是地球大气层的第三层。
1月15日,南部人民火山,在汤加主要岛汤加塔普以北40英里(64公里)的海底锥突然爆发。爆炸是30多年来地球上最强大的爆炸100广岛炸弹的等效力量。充满活力的事件引发了海啸到达日本并产生了大气冲击波使气氛像铃一样响起。
巨大的喷发已经破坏了许多记录:震惊的爆炸产生了有史以来最快的大气波,以及触发创纪录的590,000次雷击。该火山还吐出比有史以来任何其他喷发的水蒸气更多的水蒸气,这可能有可能削弱臭氧层和温暖星球多年。
现在是一项新研究,于11月4日在《期刊》上发表科学,发现火山的羽流是有史以来最高的,达到了35.4英里的高峰。以前的记录持有人是菲律宾山皮纳图博山(Mount Pinatubo)的1991年爆发,该山延伸到最高点的海平面24.9英里(40公里)。汤加羽流也是第一个超过平流层的羽流 - 大气的第二层跨越了7.5至31英里(12至50 km),并进入了31至50英里(80 km)的中层。
“这是一个非同寻常的结果,因为我们从未见过这个高个子的任何类型的云。”西蒙骄傲,英国牛津大学的大气科学家,在一份声明中说。
火山专家已经相信汤加爆发是同类产品中最高的。但是,确定喷发羽流的确切高度被证明是非常具有挑战性的。
通常,研究人员通过使用板上的地球轨道卫星上的红外传感器来测量其峰值的温度来计算火山羽流的高度,并将其与周围的气温进行比较。
对于大多数喷发,羽流仅到达对流层 - 大气的第一层达到海拔7.5英里,而平流层则是较低的。在此高度,由于温度随高度降低,因此空气温度曲线非常可预测,这使得易于测量羽流的高度。
然而,在平流层中较高的位置,随着紫外线辐射被位于平流层上边界的臭氧层捕获,气温更高。研究人员在声明中写道,空气温度再次在Mesosphere中再次大幅下降,这几乎不可能使用这种方法准确地确定汤加羽流的高度。
为了解决这个问题,研究人员创建了一种基于一种称为“视差效应”现象的现象的新方法,这是从多个视线观察到对象位置的明显差异,类似于当您睁开眼睛,然后是另一只眼睛时对象“四处移动”。
研究人员使用了来自三个不同的地静止天气卫星的空中图像,每个卫星都以10分钟的间隔捕获了羽流的图像,以三角剖分羽流的精确高度。这使团队不仅能够确定羽流的最大高度,而且还可以看到它随着时间的推移如何增长。
研究人员说,由于天气卫星的最新进展,新方法是可能的。骄傲说:“只有在我们拥有良好的卫星覆盖范围的情况下,才有可能估计我们所做的高度的能力。” “十年左右的时间不可能。”
该团队的新方法也可以应用于其他喷发,无论其大小如何,这将有助于研究人员标准化他们如何测量火山羽流。
“我们想将此技术应用于其他喷发,并开发出火山学家和大气科学家可以使用的羽状高度数据集,以建模火山灰在大气中的分散,”安德鲁·普拉塔(Andrew Prata)牛津大学的一位大气科学家专门研究火山羽流。
了解火山羽流的高度将帮助研究人员弄清楚它们的影响气候变化研究人员在声明中写道。