当火山喷发时,它会释放出大量的烟尘、气体、水和其他颗粒。这种烟雾或火山混合物从火山中喷发出来,其压力巨大,达到许多公里的高度,进入地球大气层。这几乎是不可想象的。
来自牛津大学和卢瑟福阿普尔顿实验室(RAL)的一组研究人员最近发现,今年1月喷发的Hunga-Tonga-Hunga-Ha 'apai火山的羽流高达57公里(35.41英里)。这是一个新纪录。
研究报告的作者之一、牛津大学博士后研究助理安德鲁·普拉塔博士告诉《IE》杂志说:“对于大多数爆炸性火山喷发来说,当烟柱到达对流层顶(对流层的末端,即赤道上方10.5英里/17公里)时,高度极限就会达到。”
数据表明,烟雾穿过平流层(10.5-31英里/17-50公里),落在大气中间层(31-60英里/50-90公里)的某个地方。
汤加火山在10分钟、50分钟和100分钟后产生了比哈利法塔高68倍的羽流。
来自火山爆发的烟雾改变了对流层的温度。通常,烟雾停留在对流层的边界内。对于这些烟雾,科学家们使用一到两个红外卫星来测量变化。
卫星通过比较在最高高度记录的温度变化和大气的参考垂直温度剖面(不同的大气层有不同的温度)来估计羽流的高度。
然而,这种方法不适用于超过大气层层边界的羽流。根据研究人员的说法,温度的差异会变得太大而无法记录。因此,他们使用了一种包括视差法和三颗卫星的方法来绕过这些问题。
视差法的原理是,当处于不同位置的两个人看同一物体时,他们看到的物体的位置会略有不同。在汤加火山爆发的例子中,有三颗卫星观测到了它。因此,研究人员使用不同卫星记录的不同高度来测量羽流的高度。
西蒙·普劳德博士说:“我们在这里使用了三颗卫星,这真的有助于准确估计喷发高度。以前使用两颗卫星的方法可以提供很好的估计,但对于像这次火山这样的极端事件,第三颗卫星的加入提供了更多的确定性。其他不使用视差的技术对这座火山不起作用,因为它们依赖于将喷发羽流的温度与大气温度进行比较。”
“我们还希望获得额外的数据来构建我们的方法,例如合并来自多种类型卫星的图像。更普遍地说,我认为这次喷发突出了一个非常重要的一点:我们可以在喷发开始不到10分钟后通过卫星看到它,然后有我们(和其他)这样的工具来监测喷发,这确实表明现代空间技术可以帮助减少灾害风险,”普罗德博士说。爱游戏ayx体育
这项研究发表在《科学》杂志上。