茂納羅亞的甦醒:跟著人造衛星觀察世界上最大的活火山
夏威夷的莫納羅亞–世界上最大的活火山在過去四十年裡一直很平靜。但是在2022年11月,這座火山開始騷動。2022年10月初,火山出現了動蕩的第一個跡象,當時美國地質調查局(USGS)的數據顯示,火山頂層火山口下的小地震增加了10倍。這是岩漿的地下運動的結果。
成群的地震一直零星地持續到2022年11月27日,當地時間晚上11點30分,新的裂縫開始衝破火山口的地面開始並溢出熔岩。大多數熔岩噴泉只有幾碼高,一些最高的噴泉高達100-200英尺(30-60米)。到了第二天,其他裂縫已經向東北方向略微打開,但那時火山口的熔岩流已經平靜下來。
美國國家航空航天局(NASA)和國家海洋和大氣管理局(NOAA)的衛星在距離地表數百英里的地方看到了噴發的亮光。上面的圖像是在當地時間11月28日凌晨2:25(UTC 12:25)由NOAA-NASA的Suomi NPP衛星上的可見光紅外成像輻射套件(VIIRS)的”晝夜波段”採集的。作為比較,上面的圖片顯示了2022年10月29日的同一地區,在噴發開始之前。
11月28日的一些雲層分散了來自噴發和城市地區的光線,使其看上去更加分散。密歇根理工大學的火山學家Simon Carn指出:”看起來噴發的熔岩非常明亮,以至於傳感器發生飽和,沿著VIIRS的掃描產生了一條’飽和後恢復條紋’,向東南方向”這些條紋只有在非常強烈的可見輻射源上才能看到。”
歐洲航天局的Sentinel-5P衛星在2022年11月28日使用其對流層監測儀器(TROPOMI)傳感器繪製了夏威夷上空大氣中的二氧化硫。
從火山湧出的物質中包括二氧化硫(SO2),這一種刺鼻的氣體,與氧氣和水反應,形成灰色的火山煙霧。上圖顯示了歐洲航天局的哨兵-5P衛星用其對流層監測儀器(TROPOMI)傳感器在對流層中部檢測到二氧化硫的位置。臭氧監測儀器(OMI)–美國宇航局Aura衛星上的TROPOMI的前身也進行了類似的測量。Suomi NPP、NOAA-20和NOAA-21上的臭氧繪圖和剖析套件(OMPS)也是如此。
Vog(火山霧)是一種可見的霧霾,由氣體和微小顆粒的氣溶膠和酸性液滴組成,當二氧化硫(SO2)和其他從火山排放的氣體與陽光和大氣中的氧氣、水分和灰塵發生化學作用時就會產生。火山氣體排放會損害環境和當地居民的健康。火山霧當地是一種特別與夏威夷火山有關的危害。
Carn說:”火山爆發是噴發性的,而不是爆炸性的,儘管它在11月28日夜間的初始階段是充滿了能量的,並將一些二氧化硫注入到高空,可能一直延續到對流層。這對這種類型的噴發來說是不尋常的。”
美國宇航局的科學家們使用OMPS和TROPOMI測量了11月28日的二氧化硫排放量約為0.2太克(2億公斤)。美國宇航局戈達德太空飛行中心的大氣科學家Nickolay Krotkov說:”兩個傳感器在下午早些時候的測量時間都在5分鐘之內,儘管有不同的算法,但都非常一致。作為比較,茂納羅亞的上一次噴發是在1984年3月至4月,在為期三週的噴發中排放了大約1.2兆克的二氧化硫。”
美國宇航局噴氣推進實驗室的火山學家阿什利-戴維斯(Ashley Davies)補充說:”茂納羅亞的噴發通常持續幾週,但這是一次不斷發展的噴發,我們只是處於它的早期階段。美國地質調查局的夏威夷火山觀測站正在密切監測和評估噴發的各個方面,對於想知道這次噴發可能帶來的風險和危害的人來說,這是一個很好的信息來源。”
隸屬於美國宇航局災害項目的科學家們正在積極監測噴發,並正在向其他機構–包括夏威夷火山觀測站和聯邦緊急事務管理局–提供數據和圖像,這些機構正在應對噴發。