汤加火山在Hunga Tonga-Hunga Ha’apai 喷发后的影响

2022 年 1 月 15 日

一次强大的火山喷发摧毁了一个名为 Hunga Tonga-Hunga Ha’apai 的无人居住的南太平洋小岛。损害评估仍在进行中,但初步报告显示,岛国汤加的一些社区受到火山灰和巨大海啸的严重破坏。

自 2009 年以来,这座火山曾多次零星喷发。最近的一次活动始于2021 年 12 月下旬,当时一系列苏尔齐亚火山喷发形成并重塑了该岛,同时从喷口喷出喷发的火山喷发和火山气体。相对强大的爆炸在 1 月 13日震动了 Hunga Tonga-Hunga Ha’apai ,但在 1 月 15 日早些时候发生了一系列更加强烈的爆炸,产生了环绕世界的大气冲击波、音爆和海啸。

几颗地球观测卫星在喷发期间和之后收集了数据。隶属于NASA 灾难计划的科学家们现在正在收集图像和数据,并与世界各地的同事分享,包括灾难响应机构。

火山爆发的巨大威力很快在卫星图像中显现出来。如上面的动画所示,大量的物质羽流形成了火山学家所说的伞状云,带有新月形的弓形冲击波和大量的雷击。

密歇根理工大学火山学家西蒙卡恩说:“伞状云的最大直径约为 500 公里(300 英里)。” “这可与皮纳图博相媲美,也是卫星时代最大的卫星之一。然而,与皮纳图博这样的纯岩浆喷发相比,汤加喷发中水的参与可能增加了爆炸性。”

NOAA 的地球同步运行环境卫星 17 (GOES-17) 为上述动画拍摄了图像。卫星高级基线成像仪的自然色图像是在当地时间下午 5 点到 8 点(世界时间 4:00 到 07:00)之间采集的,因为火山羽流在南太平洋上空向上和向外扩展。(NASA 为 NOAA 建造并发射了 GOES 系列卫星。)

第二张图像基于 1 月 16 日云气溶胶激光雷达和红外探路者卫星观测(CALIPSO) 任务收集的数据,显示喷发的物质上升到 31 公里(19 英里)的高度。1 月 15 日收集的其他 CALIPSO 数据表明,少量的火山灰和气体可能已达到 39.7 公里(24.7 英里)。

“这是迄今为止我们用 CALIPSO 测量过的最高的火山羽流,”美国宇航局兰利研究中心的研究员 Jason Tackett 说。CALIPSO 于 2006 年由 NASA 和法国国家空间研究中心 (CNES) 发射。

这次喷发的威力足以将火山物质注入平流层,平流层通常始于世界这一地区 15 公里(9 英里)以上。当火山物质到达这个相对干燥的大气层时,科学家们密切关注,因为与它们留在较低、较潮湿的对流层相比,粒子停留的时间更长,传播的距离也更远。如果有足够多的火山物质到达平流层,它就会开始对全球温度产生降温影响。

尽管 1 月 15 日的羽流极高,但科学家们并不认为它会对气候产生太大影响。卫星观测表明,火山喷发向高层大气注入了约 0.4 太克的二氧化硫,但气候影响的阈值约为 5 太克。科罗拉多大学的大气科学家布莱恩·图恩解释说:“就可能对气候的影响而言,这与过去 20 年中发生的其他十几次火山爆发没有什么不同。” “有可能在非常仔细研究的数据中可以观察到影响(当拉尼娜和厄尔尼诺的影响被消除时),但影响太小,普通人无法感受到。”

为什么这次喷发如此猛烈尚不清楚。“对于这种爆炸性的东西,它通常是由于大量海水在有限的地质环境中与大型岩浆库接触的结果,”美国宇航局科学家 Daniel Slayback 解释说,他在2019 年研究侵蚀如何影响岛上最年轻的地区。了解地球上火山特征周围的侵蚀过程可以深入了解相关过程如何在太阳系其他部分(包括火星)中发挥作用。

来自商业卫星和欧洲和加拿大雷达成像仪的初步图像表明,Hunga Tonga-Hunga Ha’apai 的一小部分仍然位于水线以上。这座火山岛于 2015 年 1 月首次从海中升起。喷发活动在一个新的火山锥周围形成了灰烬,并连接了更古老、更以熔岩为主的 Hunga Tonga 和 Hunga Ha’apai 岛,形成了 Hunga Tonga-Hunga Ha’apai。

卫星在海上很容易发现该岛最近消亡的迹象。上面的三张自然色图像显示了火山的沉积物、火山灰、浮石以及可能的持续排放物是如何在事件发生后的几天内使水变色的。这些图像是由美国宇航局Aqua卫星上的中分辨率成像光谱仪(MODIS)获取的。

地质记录表明,洪加汤加过去可能曾发生过类似的大规模爆发性喷发。“我只是没想到会这么快发生,”Slayback 说。“这是一个美丽的小岛,拥有繁茂的草、热带鸟类和其他野生动物生态系统。”

NASA 地球观测站图像由Joshua Stevens和Lauren Dauphin提供,使用来自 NASA/CNES 的CALIPSO数据、来自 NASA EOSDIS LANCE和GIBS/Worldview以及Suomi 国家极地轨道合作伙伴关系的 MODIS 和 VIIRS 数据,以及由 NOAA 和国家环境局提供的 GOES 图像卫星、数据和信息服务(NESDIS)。Adam Voiland和 Mike Carlowicz 的故事。

据最新分析,该火山的喷发,有可能会影响全球2022年-2023年的粮食产量,进一步减少全球粮食供应。

原文链接:http://www.ce4e.com/news/%e6%b1%a4%e5%8a%a0%e7%81%ab%e5%b1%b1%e5%9c%a8hunga-tonga-hunga-haapai-%e5%96%b7%e5%8f%91%e5%90%8e%e7%9a%84%e5%bd%b1%e5%93%8d/,转载请注明出处。

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