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汤加高耸的喷发羽流已到达地球大气层的第三层

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美国有线电视新闻网

当水下火山 Hangunga Tonga Hapai 在 1 月份喷发时,形成了一股火山灰和水,穿透了地球大气层的第三层。

这是有记录以来最高的火山羽流并到达大气层,流星和陨石在我们的大气层中分解并燃烧。

中间层位于地球表面上方约 31 至 50 英里(50 至 80 公里)处。 对流层和平流层 再下两层。 (平流层和中间层是大气的干燥层。)

火山羽的最高海拔达到了 35.4 英里(57 公里)。 它已经超过了之前的记录,例如 1991 年菲律宾皮纳图博火山喷发 24.8 英里(40 公里)和 1982 年墨西哥 El Chichon 喷发达到 19.2 英里(31 公里)。

研究人员使用经过喷发地点的卫星图像来确认羽流的高度。 火山喷发于 1 月 15 日发生在汤加群岛附近的南太平洋,该地区由三颗固定气象卫星覆盖。

周四在该杂志上发表了对结果的详细研究 科学.

将高耸的圆柱送到大气层的上层 水量足以填满 58,000 个奥林匹克规模的游泳池根据美国宇航局卫星先前的发现。

了解羽流的高度可以帮助研究人员研究喷发对全球气候的潜在影响。

这张照片是日本卫星 Himawari-8 号在火山喷发 50 分钟后拍摄的。

确定轴的高度对研究人员提出了挑战。 RAL Space 的主要研究合著者、国家地球观测中心和大学研究员 Simon Proud 博士说,通常情况下,科学家可以通过研究其温度来测量羽流的高度——羽流越冷,温度越高。牛津。

但由于其喷发的暴力性质,这种方法不能应用于汤加事件。

普劳德在电子邮件中说:“火山喷发穿过我们生活的大气层,即对流层,进入上层,那里的大气层在上升时再次变暖。”

“我们不得不想出另一种方法,利用太平洋两岸气象卫星提供的不同视图和一些模式匹配技术来确定高度。这直到最近几年才成为可能,甚至十年前我们还没有拥有卫星技术。在太空中可以做到这一点。”

这张卫星视图显示了喷发开始 100 分钟后柱子的样子。

研究小组依靠“视差效应”来确定羽流的高度,从多个角度比较气象卫星捕获的羽流外观差异。 卫星每 10 分钟拍摄一次照片,记录羽流从海中升起时的剧烈变化。 图像反映了移动视线造成的列位置差异。

火山喷发“在 30 分钟内从一无所有变成了一座 57 公里高的火山灰和云塔,”Proud 说。 团队成员还注意到火山羽顶部的快速变化让他们感到惊讶。

“在 57 公里外的最初的大爆炸之后,竖井的中央圆顶向内坍塌,不久之后又出现了另一股羽流,”普劳德说。 “我没想到会发生这样的事情。”

火山释放到大气中的水量预计会使地球暂时变暖。

该研究的合著者、牛津大学克拉伦登大气、海洋和行星物理实验室的博士后研究助理安德鲁·普拉塔博士通过电子邮件说。

了解羽流的成分和高度可以揭示有多少冰被送入平流层以及灰烬颗粒的释放位置。

海拔对于飞行安全也很重要,因为火山灰会导致喷气发动机发生故障,因此避免火山灰羽流是关键。

羽流的高度是被称为有记录以来最强大的火山喷发之一的另一个新出现的细节。 当海底火山在汤加首都以北 40 英里(65 公里)处喷发时,引发了海啸和冲击波,波及全球。

正在进行研究以找出爆炸为何如此强烈地爆发,但这可能是因为它发生在水下。

普劳德说,火山喷发的热量使水蒸发,并“引发了比自然火山喷发更猛烈的蒸汽爆炸”。

日本卫星Himawari-8拍摄的全地球图像显示了地球右下方的火山喷发。

“洪加汤加-洪哈派喷发等例子表明,岩浆和海水的相互作用在产生高爆炸性喷发中起着重要作用,这种喷发可以将火山物质泵送到极端高度,”普拉塔补充说。

接下来,研究人员希望了解羽流高度的原因及其组成及其对全球气候的持续影响。

“通常当人们想到火山羽流时,他们会想到火山灰,”普拉塔说。 “然而,在这种情况下的初步工作表明,羽流中有很大一部分冰。我们还知道,在喷发后迅速形成了相当少量的二氧化硫和硫酸盐气溶胶。”

Proud 希望在这项研究中使用多卫星高度技术来创建针对严重风暴和火山爆发的自动警告。

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