1月15日南太平洋Hunga Tonga-Hunga Ha’apai火山爆炸的其威力可能相當於世界上最大的核彈爆炸，並引發海嘯、衝擊太平洋海岸線。據《科學》報導，衝擊波抵達日本前約3小時，研究人員檢測到了另一場小型海嘯的波浪。更奇怪的是，大約在同一時間，在完全不同的海洋盆地——加勒比海探測到了10厘米高的微小海嘯波浪。這到底發生了什麼？

　　紅外線衛星圖像顯示，湯加火山爆發時產生的衝擊波在兩個不同的海域引發了小型海嘯。圖片來源：馬薩諸塞大學洛厄爾分校MATHEW BARLOW

研究人員認為只有一個合理的解釋：爆炸產生驚人強大的衝擊波，以接近音速的速度在世界各地“尖叫”，在太平洋和大西洋引發了海嘯。美國國家海洋和大氣管理局物理海洋學家Greg Dusek說，這是第一次看到火山沖擊波產生自己的海嘯。

但是，美國新墨西哥大學物理學家Mark Boslough說：“這幾乎肯定在過去發生過。”這一發現表明，地球歷史上的爆炸性爆發和其他猛烈的災難所產生的衝擊波，如彗星或小行星與地球大氣層碰撞的空氣爆發，可能也會產生越洋海嘯，其波浪可能要大得多。

要製造一場典型的海嘯，需要將大量的水推到一邊。例如，地震中海底突然位移引發的海嘯。湯加火山的噴發顯然以某種或另一種形式完成了這一過程，要么是通過其水下部分的爆發，要么是火山部分坍塌，要么是新噴發的碎屑猛烈地沉積到海裡。

但是，強烈的天氣事件也會造成海岸線的浪湧，即所謂的氣象海嘯。製造這樣的壓力，需要一個持續的大氣擾動，伴隨著巨大的壓力下降或上升。空氣壓力波也需要以與海浪大致相同的速度移動，當這些波一起傳播時，就會不斷地積聚起來。

Dusek解釋，美國東海岸每年大約會發生25次氣象海嘯。大多數的波高只有幾厘米，幾乎不引人注意，也絕對沒有威脅。但偶爾也會引起混亂。例如，2013年，新澤西州發生了一場2米高的氣象海嘯，造成3人受傷。1992年，佛羅里達州代托納海灘發生了一起3米高的氣象海嘯，造成75人受傷。

美國夏威夷大學馬諾阿分校榮譽退休海嘯研究員Gerard Fryer認為，湯加的衝擊波海嘯不是真正的氣象海嘯，其與天氣無關。但他表示，火山爆炸確實產生了一種壓力波，這種壓力波與海浪向岸運動的軌跡一致，所以它基本上屬於同一個物理家族。

湯加衝擊波的速度也與傳統的氣象海嘯不同。Dusek介紹，它的速度超過300m/s，至少比通常與天氣擾動有關的壓力波快一個數量級。這種速度也解釋了為什麼這次日本出現的氣象海嘯比火山的經典海嘯早了幾個小時。

海浪的速度受海水深度限制，海水越深海浪的速度越快。因此，如果這些海浪要跟上空氣壓力波並被放大，它們就需要在深水中。Dusek認為，這解釋了為什麼火山的氣象海嘯波在日本和加勒比海地區最為明顯，因為它們有很深的海溝。

湯加火山爆發的衝擊波拓寬了海嘯研究的視野，打破了固有思維模式，讓科學家知道，原來這些衝擊波還能在地球的另一端引發海嘯。

來源：中國科學報