研究:亨加火山爆发产生了大气脉冲进而造成不寻常的海啸式扰动

研究:亨加火山爆发产生了大气脉冲进而造成不寻常的海啸式扰动

2022年1月15日,南太平洋亨加海底火山的巨大喷发摧毁了岛国汤加,并产生了各种大气波--包括在6200英里(10000公里)以外的阿拉斯加听到的轰鸣声。另外,它还产生了一个大气脉冲进而造成了一个不寻常的类似海啸的干扰,这比实际的海啸要更早到达太平洋海岸。

据悉,这些是由来自17个国家的76名科学家组成的团队报告的许多观察结果,他们研究了这次火山爆发的大气波,这是自1883年喀拉喀托火山爆发以来已知的最大的火山爆发。据悉,该团队的工作在异常短的时间内汇编而成,并在2022年5月12日发表在《科学》上。

阿拉斯加大学费尔班克斯地球物理研究所威尔逊阿拉斯加技术中心主任David Fee是该研究论文的第一作者,也是该中心参与研究的四位科学家之一。

汤加岛附近的亨加火山爆发为人们提供了对一些大气波行为的前所未有的洞察力。阿拉斯加密集的气压计、次声传感器和地震仪网络为数据做出了贡献。

Fee表示:“我们的希望是,通过了解这次喷发的大气波,我们将能更好地监测火山爆发和海啸。”他也是地球物理研究所在阿拉斯加火山观测站部分的协调科学家。

“大气波在全球范围内被记录在一个很宽的频带上,通过研究这个非凡的数据集我们将更好地了解声波和大气波的产生、传播和记录。这对监测核爆炸、火山、地震和其他各种现象都有影响,”他继续说道。

研究人员发现喷发的兰姆波的行为特别有趣,这种类型以其1917年的发现者--英国数学家霍勒斯·兰姆命名。

像来自火山爆发和核试验等的最大大气爆炸会产生兰姆波。它们可以持续几分钟到几个小时。兰姆波是一种导波,是那些沿着材料表面平行传播并向上延伸的波。随着亨加火山的爆发,波沿着地球表面旅行并在一个方向上绕地球四圈、在相反的方向上绕地球三圈--这跟1883年克拉卡陶火山爆发中观察到的情况相同。

“兰姆波是罕见的。我们对它们的高质量观测非常少。通过了解兰姆波,我们可以更好地了解源头和喷发。它跟海啸和火山烟羽的产生有关,也可能跟喷发产生的更高频率的次声波和声波有关,”Fee说道。

兰姆波至少由亨加附近的两个脉冲组成,第一个脉冲有7到10分钟的压力增加,然后是第二个更大的压缩和随后的长时间压力下降。根据地面站的数据,该波还到达了地球的电离层,然后以700mph的速度上升到约280英里的高度。

论文称,跟1883年的兰姆波相比,亨加爆炸的兰姆波的一个主要区别是,由于一个多世纪以来技术的进步和全球各地传感器的激增,收集到的数据量很大。

科学家们注意到跟火山爆发有关的大气波的其他发现,其中包括“显著的”长距离次声波--频率太低,人类听不到的声音。次声波则在兰姆波之后到达并在一些地区出现了可听到的声音。

论文指出,可听声音传播了约6200英里到阿拉斯加,在那里,在火山爆发后约9小时,他们在该州周围听到了重复的轰鸣声。

“我听到了这些声音,但当时绝对不认为这是来自南太平洋的火山喷发,”Fee说道。

阿拉斯加的报告是有据可查的声音离源头最远的描述。论文指出,这部分得益于全球人口增长和社会连接的进步。

Fee表示,他们将对这些信号进行多年的研究以了解大气波是如何产生的以及它们如何在地球上传播得这么好。

相关推荐