隱藏在狂風暴雨中的南桑威奇群島會形成壯觀的雲層。風掠過火山山峰，形成漩渦街道，而火山爆發物則使經過的雲層變得明亮。 這些島嶼人跡罕至，是研究大氣和海洋相互作用的天然實驗室。

南桑威奇群島位於大西洋南部，是由11 座火山峰組成的偏遠火山鏈。 南桑威奇群島位於南極半島東北約1000 英里（1600 公里）處，位於斯科舍海（Scotia Sea）之中–強大的南極環極洋流形成了一片寒冷、冰山密布的廣闊海域。

這些陡峭的圓錐形島嶼位於狂怒的五十年代，這是一個以強勁的西風和頻繁的雲層覆蓋而聞名的風暴區。 這些風與群島崎嶇地形之間的相互作用形成了各種引人注目的雲層，包括波浪雲、火山軌跡和垂直雲。

2025 年2 月24 日，NOAA-20 衛星上的VIIRS（可見光紅外線成像輻射計套件）捕捉了其中三個島嶼背後的漩渦氣流模式： 維索科伊島、蠟燭島和桑德斯島。 這些圖案被稱為馮-卡爾曼渦街，當風吹過一個高大、靜止的物體時，就會形成交替、螺旋狀的漩渦。

當每小時18 到56 公里（11 到34 英里）的中等風速在穩定的大氣條件下推動海平面層積雲經過高地時，地球大氣層中就會出現這些渦街。 當風太弱時，雲會順利繞過障礙物。 當風太強時，渦旋就會破裂，失去其獨特的結構。

這些特徵是以特奧多爾-馮-卡爾曼（Theodore von Kármán）的名字命名的，他是一位傑出的數學家、航空航天工程師，也是噴氣推進實驗室（Jet Propulsion Laboratory）的創始人之一。 1911 年，他在擔任研究生助理期間，首次以數學術語描述了振盪流的特徵。

馬裡蘭大學大氣科學家聖地牙哥-加索（Santiago Gassó）解釋說，火山活動產生的小顆粒似乎也稍微增亮了從桑德斯島延伸出來的雲跡。 加索研究了桑德斯​​島邁克爾山火山的微弱火山活動如何定期改變經過的雲層。

幾十年來，科學家一直在觀察雲的增亮現象–也稱為特沃美效應。 與正常雲層相比，因火山排放而產生額外微粒的雲層具有更多且更小的雲滴。 這意味著有更多的表面可以反射光線，從而使受火山”污染”的雲層看起來比其他雲層更亮。 在海洋上空，同樣的過程也會產生明亮的 船跡雲 ，只不過在這種情況下，額外的顆粒來自船舶廢氣。

加索說：”當雲層底部距離火山頂部不到幾百公尺時，火山軌跡在海洋層雲層中最為明顯。桑德斯島和其他高緯度島嶼經常出現這種情況。這種現像在熱帶地區並不常見。”

衛星觀測結果表明，二氧化硫和其他氣體的排放在邁克爾山很常見，邁克爾山的中央火山口深處有一個熔岩湖，自2014年以來一直在微弱地噴發。 密西根理工學院火山學家西蒙-卡恩（Simon Carn）說，包括哨兵-5P上的對流層監測儀器（TROPOMI）在內的多個衛星感測器在2月24日觀測到二氧化硫水平升高。

南桑威奇群島是研究火山排放物對雲層影響的絕佳”天然實驗室”，”卡恩說。”但由於這些島嶼交通不便，地處偏遠，我們只能依靠衛星觀測。 “

在島鏈西面，幾座小冰山漂浮在薄薄的雲層下，十分明顯。 南極環極洋流經常把從南極洲冰架上斷裂的冰山引向斯科舍海–冰川學家們都知道，該地區是冰山遇到較溫暖的海水和空氣後死亡的地方。

雖然冰山的到來不會永遠持續下去，但它們可能有助於支持該地區的生命。一些研究表明，漂流到斯科細亞海的冰山往往是生物地球化學和生態活動的熱點，會帶來浮游植物、磷蝦和海鳥數量的增加。

如果這些海鳥來到札沃多夫斯基島，它們就有伴了。 該島被認為是世界上最大的紋頰企鵝群之一。 海豹、鯨魚和幾種魚類也經常光顧南桑威奇群島。

NASA 地球觀測站拍攝的圖片，由Wanmei Liang 使用來自NASA EOSDIS LANCE、GIBS/Worldview 和聯合極地衛星系統(JPSS) 的VIIRS 資料拍攝。

編譯自/ ScitechDaily