高達58公里!湯加火山噴發高度創新紀錄,噴發物質多達10立方公里

天空之城 2022/04/22 檢舉 我要評論

還記得今年1月15日的湯加火山大噴發嗎?一些最新研究數據出來了,噴發高度創了新紀錄,崩掉的熔巖和地表物質體積高達10立方公里,至少是30年來最大。

據法國國家科學研究中心的研究人員發表在地球物理學快報上的一篇論文顯示,湯加火山爆發后,火山灰煙柱的高度最高達58公里,噴發出來的物質多達10立方公里,或者說100億立方米,重量約300億到550億噸,相當于VEI-6級的火山噴發。

湯加火山噴發爆炸的巨響傳到了數千公里外,巨大爆炸還產生了一個席卷太平洋的海嘯,海嘯波浪不大但卻擴張極遠,而這個海嘯的產生是因為出現了一個環球沖擊波,是人類首次觀測到的沖擊波引發的海嘯,甚至連隔著美洲大陸的加勒比海等大西洋地區都出現了沖擊波海嘯。這次規模巨大的火山噴發也為科學家們提供了一個絕佳的研究素材。

​上圖顯示的是湯加火山爆發的聲音被美國阿拉斯加一個氣象站的人和設備聽到,傳播的距離遠達9000多公里。

​上圖為湯加火山噴發后出現的環球沖擊波。

研究者們設計出了一種新算法,既能近乎實時地檢測和定位火山爆發,又能利用描述爆炸性噴發的方程式評估其規模。計算顯示2022年1月15日的湯加火山噴發羽流在噴發后的上升速度極快,他們根據美國GOES-17氣象衛星和日本Himawari-8(向日葵8號)氣象衛星當時拍到的紅外觀測數據制作了一種模擬動態圖,發現火山爆發之后半個小時,噴發羽流就上升到了58公里的高度,這是一個創記錄的火山噴發高度,之前還沒有發現過比這一高度更高的火山噴發,大部分的火山噴發羽流高度都在20公里以下,湯加火山噴發高度是其3倍。

​地球對流層的高度為海拔以上8~18公里,平流層的高度為海拔以上8~50公里,可見湯加火山噴發羽流已經突破了平流層,到達了中間層,這是一個前所未見的火山噴發羽流高度,其實地表以上海拔30公里的高度,氣壓只有地表的1%,58公里的高度已經接近太空的邊緣,那里的空氣極其稀薄,氣壓極低,不足地表的1‰,如果乘坐飛船到達那樣的高度,會發現上方一片漆黑,和身處太空沒什麼區別,所以一些商業太空旅行基本也就是飛到這樣的高度。

​衛星拍攝數據還顯示在湯加火山大爆發出現后不久又出現了一次重量級噴發,模擬器上顯示這個次重量級脈沖上升到了50公里的高度,也是相當高了,然后沖擊波分離成三塊后消失。

​計算機模擬還顯示湯加火山大爆發,只有噴出了大約10立方公里的巨量物質,這些物質有的來自地下熔巖,有的是地殼巖石,還有大量的火山浮石,火山所在的島嶼已被整個崩掉,只有達到VEI-6級的火山噴發才能有如此之大的能量。

湯加火山噴發的大量的火山灰彌漫在大氣層中,隨著南半球的信風帶而擴散到整個南半球中低緯度地區,氣象學家認為之后南半球一系列的極端天氣很可能都與湯加火山噴發有關,比如1月27日,澳大利亞維多利亞州的特大暴雨,2月下旬到3月上旬的澳大利亞東海岸特大暴雨,2月15日巴西里約熱內盧的特大暴雨,3月中旬南極部分地區出現極端高溫(相對于平均溫度),4月上旬南非地區的特大暴雨等,或說明南半球氣候已受到湯加火山大噴發的干擾影響。

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