15分鐘倒數計時:東加火山爆發前的隱性警告
2022年1月,海底火山洪加-東加-洪加哈帕伊壯觀噴發,成為本世紀威力最大的火山事件之一。 它噴發出的羽流高達50 公里,影響了全球天氣和海洋生態系統。 這次火山爆發前的地震活動比任何可見跡像都要早15 分鐘,這項突破性發現可能會改變我們對火山預測的理解。
火山不限於陸地,許多火山都存在於海洋之下。 東加沿海就有一座這樣的海底火山,就是洪加-東加-洪加哈帕伊火山。 2022 年1 月15 日,它以非凡的力量噴發,成為近代史上最強大的噴發之一。
最近的一項研究顯示,在噴發開始前15分鐘,甚至在任何可見的地表活動之前,就已經偵測到了地震波。 這些地震波是由750 公里外的一個地震站記錄的,是首次記錄到的此類前兆訊號。
洪加火山爆發圖片來自美國國家海洋暨大氣總署的GOES-17 衛星。 圖片來源:美國國家海洋暨大氣總署
海底火山是海洋下方地殼的開口,岩漿從地函噴出,導致火山爆發。 令人驚訝的是,海底火山非常常見,佔地球火山活動的大部分,尤其是在大洋中脊和俯衝帶一帶。 當熔融岩漿冷卻並硬化為玄武岩地殼時,這些海底噴發在透過海底擴張過程形成新的海底方面發揮著至關重要的作用。
有些海底火山長到足以衝破海面,形成冰島和夏威夷這樣的火山島。 它們的噴發也會釋放出大量的氣體、熱量和礦物質,對周圍的海洋生態系統產生重大影響。
一座正在噴發的海底火山在西之島海岸附近形成了一座新的島嶼,西之島是小笠原群島南部的一個無人小島。 圖片由日本海上保全廳於2013 年11 月21 日拍攝。
Hunga Tonga-Hunga Ha’apai 火山是位於南太平洋的海底火山。 它在2022 年1 月大規模噴發後變得廣為人知。 這次噴發是21 世紀威力最大的火山事件之一,引發的海嘯影響了日本和美洲的海岸線。 爆炸釋放出的火山灰、氣體和水蒸氣羽流深入大氣層50 多公里,成為有史以來最高的羽流。 它影響了全球天氣模式,並暫時增加了平流層中的水蒸氣。
2022 年1 月的噴發在洪加湯加-洪加哈帕伊形成了一個火山口。 許多地面站和在軌衛星都記錄到了噴發擾動。 收集到的數據顯示,火山爆發開始於太平洋標準時間1月15日04:00之後。 在噴發開始前約15分鐘,就有一些關於地震波的通報。 論文的第一作者堀內拓郎和東京大學的一個研究小組最近發表了一篇論文,探討了地震波的探測和噴發的力學原理。
2011 年1 月中旬,歐洲最大、最活躍的火山埃特納火山噴發出新的能量,熔岩噴泉照亮了西西里的夜晚。 資料來源:美國國家航空暨太空總署。 戈達德太空飛行中心MODIS 快速反應小組
研究小組的目標是確認事件確實發生在公佈的時間戳04:00 之前。 如果能夠證實這一點,將有助於了解導致劇烈噴發的過程。 火山爆發時,東加沒有地震監測站,但遠在斐濟和富圖納的地震監測站都記錄到了數據,這兩個國家距離火山約750 公里。
研究得出結論,探測到的波浪是瑞利波–一種由壓縮(縱向)和剪切(垂直)運動組合而成的地震波。 這些波在1 月15 日03:45 左右開始出現,距離火山爆發還有15 分鐘。 這是首次在火山爆發前出現明顯的地震活動。 這表明,數百公里外的地震監測站也能積極地偵測到作為火山爆發前兆的訊號。
改編自最初發表於Universe Today的文章。