美媒:汤加火山喷发冲击波传遍全球

2022-01-18 11:49
参考消息网
关键词:汤加冲击波二氧化硫

参考消息网1月18日报道 美国《华盛顿邮报》网站1月16日发表文章《汤加火山如何制造了一股传遍全球的冲击波》,全文摘编如下:

汤加火山喷发是气象卫星捕捉到的最壮观的景象之一。

位于西南太平洋的洪阿汤加-洪阿哈阿帕伊火山当地时间15日晚剧烈爆发,引发海啸,火山灰升至10万英尺(约合3万米)的高空,并产生了一股传遍全球的大气冲击波。在大约5000英里(约合8000公里)外的阿拉斯加,人们听到了火山喷发的声音,而一块新英格兰大小的区域被灰白色的烟柱所覆盖。

这座火山位于汤加主岛汤加塔布岛以北约40英里处,靠近国际日期变更线。汤加位于新西兰东北部和斐济东南部,有10.5万人口。

美国史密森学会全球火山项目的火山学家贾妮娜·克里普纳在推特上直言说:“我们看到噩梦般的情形,火山灰构成的大型烟柱产生巨大闪电和海啸,而一个孤立的社区正受其影响。目睹火山灰构成的烟柱、火山闪电和海啸,想着受到这次大规模喷发影响的人们,我感到不舒服。”

一些人猜测,除了火山爆发产生的更直接、更惊人的大气效应外,这座火山可能影响地球气候。虽然专家们持怀疑态度,但大气科学家仍在收集更多数据。

这座火山是一座海底火山,曾在2009年和2014年底喷发,2021年12月下旬再次喷发,且在接下来的几周内时有喷发活动。特别是在2022年1月15日剧烈喷发,那可以说是气象卫星捕捉到的最壮观的火山威力展示活动。

15分钟6万次雷击

烟柱高达10万英尺左右,大约是商用飞机飞行高度的3倍。雷暴在地球大气最底层对流层的顶部趋于平缓,因为一层热空气抑制了继续向上发展的势头。但火山喷出的烟柱的浮力很大,能够穿透对流层,继续进入平流层,然后空气和烟灰再次下沉。这个出现在云块中间的隆起被称为“过冲云顶”。

卫星图像捕捉到了“重力波”从烟柱刺穿对流层顶部的位置向外荡漾的景象——就像石头投入池塘激起的涟漪。

在最初喷发后的6小时内,这座火山喷出的灰和烟覆盖了比新英格兰还要大的一块区域。虽然夜幕降临了,但烟的厚度足以遮挡太阳。烟柱中的静电放电高度是地球上最猛烈雷暴发生高度的两倍,产生了大量的火山闪电。

在火山最初喷发后的15分钟内,雷电探测网络和卫星共记录了6万多次雷击,相当于每秒近70次雷击。几乎没有常规雷暴能与之相比。

还需要注意闪电数据中出现的牛眼状图案。这是前面提到的“重力波”造成的。当“重力波”滚过时,向上运动会局部增强,进而提高闪电发生率。随后,空气下沉,抑制闪电活动。

多地发布海啸预警

此次火山喷发的威力足以在汤加引发几英尺高的海啸,并在美国夏威夷、阿拉斯加、加拿大不列颠哥伦比亚省和包括华盛顿州、俄勒冈州和加利福尼亚州在内的北美西海岸大部分地区,触发海啸预警。

加州圣路易斯港和阿里纳湾水位分别上涨4英尺和3.5英尺。加州克雷森特城水位上涨2.7英尺,阿拉斯加州金科夫出现了2.8英尺高的海啸。

除了导致水位上升,海啸还可能产生危险和不稳定的洋流。它们穿越海洋的速度比喷气式客机还快。

声传5000英里之外

美国国家气象局驻阿拉斯加州安克雷奇的专家和阿拉斯加大学费尔班克斯分校的专家证实,当地时间15日凌晨,在该州能听到火山发出的轰鸣声。这意味着,声音传播了5000多英里。

安克雷奇的作家沙恩·科尔在推特上说:“狗和我3点半突然醒来,现在我知道为什么了。”

这意味着,火山轰鸣声的传播速度接近每小时800英里。仪器也证实,大部分噪音的确在人类能听到的范围内。在距离火山较近的夏威夷,人们没有听到任何声音。这表明,阿拉斯加州或其附近的大气条件在把声音反射到地表方面发挥了作用。

在最初拍摄的火山周边卫星图像中,可以轻易看到一个迅速向外辐射的白色环状物,它出现的时间比火山烟柱早很多。这就是大气冲击波。

这股冲击波传向全球,传播速度也超过了音速。例如,在美国佛罗里达州,在上午9点过后不久,就能探测到气压异常现象。这是因为这股冲击波短暂引发气压上升。这意味着,当冲击波滚过时,大气的重量短暂增加。

美国艾奥瓦州立大学的达里尔·赫茨曼收集了分布在美国本土48个州的传感器记录的气压数据,以展示冲击波通过全美的情况。

气候影响尚待观察

火山喷发会释放二氧化硫和气溶胶,如果这些物质的数量足够多,就能让地球降温。尽管最初有人猜测洪阿汤加-洪阿哈阿帕伊火山释放的物质可能也会产生类似效果,但一些专家很快指出,释放的物质相对来说实在太少了。

美国密歇根理工大学教授西蒙·卡恩在推特上说,到目前为止,二氧化硫构成的“柱状物似乎并不极端”。其密度需要达到目前的5到10倍才能开始产生可测量的气候影响。

美国拉特格斯大学环境科学系教授艾伦·罗博克指出,给地球降温所需的二氧化硫量是巨大的。

他在一封电子邮件中写道:“只有当喷发活动向平流层注入大量二氧化硫(至少100万吨)时,才会对气候产生影响。”

卫星测量结果显示,这次火山喷发出的二氧化硫量为40万吨。罗博克说,这次喷发的影响将是1991年皮纳图博火山喷发造成影响的约1/50。

不过,一些专家指出,需要监测持续的喷发活动。

史密森学会的克里普纳写道:“我们无法知道这次喷发将于何时结束。”

汤加发生剧烈海底火山喷发并引发海啸。(视觉中国)

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