一年从南太平洋的大规模爆发,气氛仍感觉的影响

去年1月中旬,水下Hunga Tonga-Hunga Ha 'apai火山爆发时,发送高质量的海水和火山物质到大气中。这是近140年来最强大的火山喷发和非凡的卫星图像捕捉到了巨大的火山灰柱和冲击波引发的爆炸。

20米高的海啸造成至少四人死亡在汤加附近,与南太平洋岛国也笼罩在一层厚厚的灰。进一步影响感觉都在环太平洋地区,与另一个两人被海浪远在秘鲁。爆炸甚至被地震仪18000公里之外。

一年之后,材料的大量注入空气继续影响我们星球的大气化学。

一个巨大的事件

创造的羽Hunga汤加达到58公里向天空——粉碎35公里的纪录设定的1991年皮纳图博火山喷发的火山喷发。这使得它第一次喷发,我们知道的羽流上升超出平流层顶部的中间层。

爆发后,许多组织开始分析的化学化妆品羽。Balloon-mounted仪器和卫星监测系统都是用来跟踪二氧化硫、硫酸气溶胶,灰尘和水蒸气在爆炸中被炸。理解羽流的内容,不同的化学物种之间的相互作用提供了重要信息的事件可能影响臭氧层和气候变化。

对于Hunga汤加、羽流的水含量远远大于其他火山喷发,大量的海水vapourised接触到热的岩浆。虽然许多海底火山存在,Hunga汤加独特是因为爆炸的规模,它的位置就在海平面下150米的表面。大部分的物质发出的更深层次的躺火山仍然被困在水下,而Hunga汤加的羽突然。

巨大的含水量的羽流意味着天爆发后,卫星最初难以监测发生了什么事。这是因为从来没有建造工具时,测量等大量的水,科罗拉多州研究员解释道Holger Vomel大学大气研究公司。

爆发后,Vomel解释说,同事从美国国家海洋和大气管理局组织快速反应场竞选羽流过去了在留尼汪岛印度洋。“完全爆发一周后,他们能够推出一个气球的数量来衡量水蒸气,臭氧、₂大大小小,粒子。正确的羽过来车站时,我看到了水蒸气试探,并立即我看到这是一个巨大的事件,”Vomel说。通常我们谈论一百万分之五,这是350 ppm。我们感到兴奋当这里5或10%的变化——80倍。这绝对是巨大的。”

进一步由无线电探空仪测量站在澳大利亚能够帮助量化羽流的大小。的1月18日,九站在澳大利亚能够同时检测到羽,“Vomel说。”现在我们不仅有垂直廓线,但我们也有一个水平的分布。

与这个数据,Vomel和他的同事们做了一个保守的估计,Hunga汤加注入至少5000万吨水喷射到平流层。这是平流层的增长5%的总含水量。

自那时以来,卫星数据显示,注入的水量平流层的爆发很可能更高。最重要的一个卫星仪器跟踪了羽今年由于火山喷发是微波肢体测深仪(MLS)在美国宇航局的卫星。

这开始让我们吃惊,因为大小(水蒸气)是如此之大——我说的是超过100个标准差的我们通常看到的,”说文澜路易斯美国宇航局喷气推进实验室研究员在加州理工学院的。但随着美国继续跟踪烟羽在接下来的几个月,文澜和他的团队能够验证数据。他们估计,约1.46亿吨的水注入到平流层。我们从来没有见过这样的东西在几十年的水蒸气的观察,“文澜说。

所以在哪里₂吗?

Hunga汤加羽的前所未有的含水量有很多含义。首先,它可以解释另一个观察由科学家跟踪事件:看似低二氧化硫含量。

直接通过火山喷发柱,整个平流层可能是饱和,“Vomel说。所以你有很多的冰粒子,它们当然可以洗掉很多₂。所以还有一个非常有趣的研究课题:发生了什么事——在那里不是很多₂火山的爆发出来,还是有很多,都是洗?”

另一个进程,导致了低数量的₂发现火山爆发后,再次快速转化为硫酸盐气溶胶-,由大柱的含水量。这个过程通常需要几个星期,但对于Hunga汤加似乎发生得更快。

因为水量的羽毛,所以₂当时氧化硫酸和硫酸盐气溶胶非常快,”说的Pasquale Sellitto基于大气科学家皮埃尔西蒙拉普拉斯研究所的法国。

气候变化带来的影响

使用无线电探空仪和卫星数据,Sellitto的团队模拟的辐射影响Hunga汤加羽。在爆发的直接后果,他们指出硫酸盐气溶胶的降温效果由于羽。但是随着时间的推移,火山喷发产生的硫酸盐在高度下降,和研究人员观察到分离硫酸层,水蒸汽层以下。现在水蒸气的辐射效应,这意味着净变暖的气候系统。火山是预测增加的机会地球变暖了1.5°C的整体未来5年7%。这一个是变暖的火山喷发,我从没见过这样的东西,没什么在文献中,“Sellitto说。“所有喷发产生一些气候系统的瞬态冷却。这是变暖的气候系统。

Hunga汤加水羽流的变暖效应可能会持续几年,和研究人员迫切希望获得尽可能多的信息,因为它继续在全球传播。MLS仪器,提供了最详细的照片羽毛的动作可能会关闭这个夏天,已经环绕地球长达18年。

这是一个非凡的工具。它提供了每日全球平流层水汽的地图,Vomel说。而不仅仅是水蒸气:臭氧、氯物种,氮物种。所以我们有一个很好的全球平流层的照片从一个单一的化学仪器。

根据Vomel,没有其他工具,可以提供数据相比之下,每日联盟提供的地图,有一个风险,大气科学家可以变得相当盲目的羽流发生了什么”。谈判正在进行对是否延长Aura卫星的生活了两年,和Vomel希望这些将这个选项,这样美国就可以继续操作。

两年大,因为在两年内的大部分气溶胶可能会走了,”他说。“大多和水蒸气会单一化——使得平流层多少?我不知道。”

如果明年(Hunga汤加)爆发,美国将没有,噢,我的天啊,真是一个巨大的损失,”他补充道。至少我们可以看到它的第一年…但是,我们需要看到整个的彼得斯,只要我们能——这是这样一个独特的一生一次事件。