回顧一年前影響波及全世界的湯加破壞性火山爆發
一年前,亨加-湯加-亨加-哈派(Hunga Tonga-Hunga Ha’apai)火山爆發,對太平洋島國湯加造成了廣泛的破壞,將火山物質噴入大氣層達36英里(58公里)。它帶來了近50英尺(15米)的海嘯,衝上岸來,摧毀了村莊,並產生了波及全世界的兩次音爆。
在地球軌道上運行的衛星爭先恐後地捕捉災難後果的圖像和數據。將近一年後,現在我們可以聽一下21世紀最大的火山爆發的聲效,該聲效是利用歐空局Aeolus任務的風力數據製作的。
一位聲音藝術家利用ViRES平台提供的強度信號,重現了水下火山噴發的聲波。傑米-佩雷拉利用其在亨加-湯加爆炸灰雲上的一次飛越中獲得的風數據,使用其中一個衝擊波的音頻樣本,將其時間拉長為一個幽靈般的音調,並將其分配給從90個Aeolus讀數中轉錄的諧波值,持續時間約15分鐘。
聽眾每兩秒鐘聽到一個讀數,其諧波範圍橫跨六個鋼琴八度,其中最高的讀數可以在01:18分左右聽到,當時讀數顯示噴發的塵埃羽流處於最高峰(超過20.5公里)。聲波化背後的藝術意圖是喚起人們對另一個世界的景觀的關注。
自2009年以來,這座火山一直在零星地噴發,但在2021年12月下旬,隨著一系列的噴發,火山氣體從噴口噴出,火山活動急劇增加。這一系列強烈的爆炸始於2022年1月15日,並產生了大氣沖擊波、音爆和海嘯波,傳遍了全世界。它還產生了大量的水蒸氣,射入地球的平流層,足以填滿58000多個奧林匹克規格的游泳池。
幾顆地球觀測衛星在火山爆發之前、期間和之後都收集了數據。在Aeolus數據科學創新集群工作的科學家們利用歐空局Aeolus任務的數據來追踪火山爆發,這要歸功於Aeolus虛擬研究環境的近實時數據。
在接受Wild Alchemy採訪時,歐空局的Tommaso Parrinello評論說:”Aeolus任務最令人印象深刻的方面之一是數據與科學家的速度之快–幾乎所有的數據都在三個小時之內。數據顯示在一個漂亮的和用戶友好界面的虛擬研究環境,稱為ViRES,我們可以很容易地從中發現趨勢。”
隨著亨加-湯加火山噴發,羽流基本上阻斷了噴發區域的衛星信號,因為它們被注入了原本’乾淨’的對流層上部和平流層下部”。
儘管超過了它在軌道上的設計壽命,歐空局的Aeolus任務繼續提供出色的數據。Aeolus風數據的用途很多,從預測天氣和改善氣候模型,到追踪近乎實時的事件,例如最近的亨加-湯加火山爆發。圖片顯示了2022年1月15日火山爆發的火山灰如何在Aeolus的測量中留下痕跡。在湯加地區上空的Aeolus信號中可以看到一個巨大的突起,或者說是下降,這表明火山灰羽流一定是達到了高於Aeolus可以探測到的高度範圍。資料來源:歐空局
Aeolus信號在火山爆發地區的一個巨大的亮點,或下降,表明火山灰羽流一定達到了Aeolus範圍之外的高度。2022年1月晚些時候,Aeolus的測量範圍從21公里提高到30公里,此後,衛星的雲層觀測清楚地反映了灰羽在平流層的位置。
Tommaso解釋說:”稍微調整衛星的範圍,再加上它的全球覆蓋範圍,意味著我們在歐洲中程天氣預報中心的同事能夠在幾乎實時的情況下跟踪這個羽流向西移動的情況。由於Aeolus對火山顆粒的敏感程度,甚至在幾個月後也有可能看到其影響。”
在最近發表在《自然》雜誌上的一篇論文中,一個科學家小組顯示,全球平流層水質量前所未有地增加了13%(相對於氣候學水平),平流層氣溶膠負荷增加了五倍–這是過去三十年來的最高值。
利用衛星數據(包括來自歐空局Aeolus衛星的數據)和地面觀測的組合,研究小組發現,由於極端的高度,火山羽流在短短一周內就繞過了地球,並在三個月內幾乎從一極分散到另一極。
亨加火山爆發對全球平流層擾動的獨特性質和規模使其成為現代觀測時代最引人注目的自然事件之一。即使一年過去了,人們對這次非同尋常的爆炸性噴發的興趣依然存在。