去年汤加火山爆发是百年来最大的自然爆发
皮纳图博火山喷发和埃尔奇琼火山喷发造成的人员伤亡和破坏要大得多,但汤加 2022 年火山喷发的规模可能比 1912 年以来的任何火山喷发都要大。

美国国家海洋和大气管理局的 GOES-17 气象卫星从上方拍摄的火山喷发。图片来源:Simon Proud/STFC RAL Space/NCEO/NOAA
2022 年,洪加汤加·洪加·哈帕伊 (HTHH) 火山水下喷发,在五次爆炸中释放出相当于 20 兆吨 TNT 的能量,其中最大的一次爆炸当量为 15 兆吨。这远远落后于沙皇邦巴这是迄今为止测试的最大核弹,但远远超过美国最大的核弹1.2百万吨B83它也有可能超过1991年的皮纳图博火山喷发,这是自1912年以来迄今为止最大的一次火山喷发。
2022 年 1 月 15 日,当 HTHH 火山爆发时,火山学家知道发生了大事。世界各地的地震仪记录了这次震动,一堵 17 米(56 英尺)高的水墙对汤加塔布岛造成了严重破坏,汤加塔布岛是汤加 170 多个岛屿中人口最多的岛屿。57 公里(35 英里)高的火山灰被抛向天空最高因为我们有卫星来观察这些事物。
然而,测量火山爆发的威力是一项挑战,特别是如果它不是在一个距离人口中心足够近的、经过严格监控的地点,以至于我们无法担心,这阻碍了与之前的火山爆发进行比较。现在,一个国际科学家小组已经重建了火山爆发和它引发的海啸,以计算所涉及的能量。这项研究已发表在一篇新论文中。
作者运用了多种技术来得出他们的估计。他们利用爆炸前后的照片来观察海底的变化,同时模拟在靠近爆炸地点的托富阿岛产生 45 米(148 英尺)高海啸所需的力量。该模型受到气压计读数、冲击波打破窗户的位置以及目击者证词的进一步限制。然而,即使有所有这些来源,作者也不得不竭尽全力来解开三次最大爆炸的影响并估计它们的规模。
他们的结论是,释放的能量与1883 年喀拉喀托火山喷发地震造成约 36,000 人死亡,震感传到近 5,000 公里(3,000 英里)以外的地方。
值得庆幸的是,只有六人直接死于 HTHH。这在一定程度上反映了附近的人口比印度尼西亚少得多,即使在 19 世纪末也是如此。日世纪。不过,灾害发生的条件也减轻了损害。
迈阿密大学的 Sam Purkis 教授在陈述认为,人员伤亡较少的部分原因是“在火山爆发前几年,汤加加强了评估演习和宣传力度”。讽刺的是,疫情起到了有益的作用,让游客远离了火山;主要的度假胜地比汤加的城镇更容易受到海啸的影响,但这些度假胜地都已关闭。早期爆炸中较小的海啸发出的警告可能也有助于确保汤加人寻找更安全的地方。
然而,火山周围的环境也起了一定作用。该地区海底的地形(或者更准确地说是水深)形成了一个波浪陷阱,减缓了海啸的速度。论文指出:“这些结果强调了单个海啸如何被群岛‘捕获’,即使相隔数小时,来自多个爆炸的波浪如何相互作用,以及环绕行为如何导致大规模海啸在意想不到的地区搁浅。”

卫星拍摄的 2022 年汤加海啸的波浪形态。图片来源:欧洲航天局 ? ESA;由 CSTARS 进行辐射增强
财产损失是灾难性的,而 Purkis 强调,未来的海底火山喷发可能会更加严重。大多数火山都位于人口稠密的中心附近,或者位于会将海浪聚焦到城市而不是减弱城市的位置。然而,其中许多火山可能能够爆发与 HTHH 规模类似的喷发。汤加-克马德克弧位于地球上汇聚速度最快(因此地震活动最活跃)的俯冲边界上,海底火山密度最高。
本研究成果于科学进步。