科學家發現了有史以來最高的火山羽流

【資料圖】

牛津大學物理系和RAL Space的研究人員根據衛星捕捉到的圖像，已經證實Hunga Tonga-Hunga Ha "apai火山在2022年1月噴發產生的火山羽流，是有史以來最高。這次巨大的噴發突破了大氣層的中間層，也是第一次被直接觀測到。研究結果發表在《科學》雜志上。

2022年1月15日，南太平洋湯加群島的海底火山Hunga Tonga-Hunga Ha " apai猛烈噴發。這是迄今為止觀測到的威力最大的一次爆炸，在世界各地引發了沖擊波，并引發了毀滅性的海嘯，導致數千人無家可歸。火山灰和水噴發到大氣中，組成了高聳的圓柱狀火山羽流，但科學家們一直找不到一種精確的方法來測量它到底有多高。

通常，通過紅外衛星測量火山頂部記錄的溫度，并將其與參考垂直溫度剖面進行比較，就可以估計出火山羽流的高度。這是因為在對流層（地球大氣的第一層和最低層），溫度隨著高度的增加而降低。但是，如果噴發非常大，以至于羽流滲透到下一層大氣（平流層），這種方法測出的數據就會變得模糊，因為臭氧層吸收了太陽紫外線輻射，溫度會隨著高度再次升高。

為了克服這個問題，研究人員使用了一種基于“視差效應”的新方法。這是指從多條視線觀察物體時，物體位置的明顯差異。閉上右眼，伸出一只手，拇指朝上，你就能看到這一點。如果你切換眼睛，讓你的左眼閉上，右眼睜著，你的拇指就會在背景的襯托下出現輕微的移動。通過測量這種明顯的位置變化，并將其與眼睛之間的已知距離結合起來，就可以計算出到拇指的距離。

湯加火山的位置被三顆地球同步氣象衛星覆蓋，因此研究人員能夠將視差效應應用到這些衛星捕捉到的航空圖像上。關鍵是在火山噴發期間，衛星能夠每10分鐘記錄一次圖像，使羽流軌跡的快速變化得以記錄。

結果表明，煙羽的最高高度達到57公里。這明顯高于之前的記錄保持者:1991年菲律賓皮納圖博火山（最高點40公里）和1982年墨西哥El Chichón火山（31公里）的噴發。這也使該羽流成為火山噴發的第一個觀測證據，通過平流層將物質直接注入到離地球表面約50公里的中間層。

該研究論文題為"The January 2022 eruption of Hunga Tonga-Hunga Ha’apai volcano reached the mesosphere"，已發表在Science上。主要作者為牛津大學的SIMON R. PROUD。

前瞻經濟學人APP資訊組

參考資料：DOI: 10.1126/science.abo4076

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