Спутниковые снимки показывают последствия извержения Тонга в мельчайших подробностях

Не только вулканический пепел, но и волны повышенного давления повлияли на атмосферу планеты
25 января 2022, вторник 19:37
amv212 для раздела Блоги

Извержение вулкана Хунга-Тонга-Хунга-Хаапай произошло 14 января, вызвав мощные подземные толчки и цунами, которые привели к гибели 3 человек и нанесли значительный ущерб Тонганским островам. Благодаря спутниковым снимкам исследователи смогли проследить за этим процессом в мельчайших подробностях. Вот некоторые из этих наблюдений.

Пепел и холод

В результате извержения в атмосферу было выброшено огромное количество  большое количество аэрозолей в виде вулканического пепла. Эти частицы достигли нижних слоев стратосферы, расположенной на высоте от 11 до 25 километров от поверхности Земли. Стратосфера относится к наиболее сухой части атмосферы, где нет облаков и водяного пара, поэтому все, что в неё попадает, можно без труда рассмотреть со спутников.

Пепел вулканов состоит в основном из диоксида серы; когда этот диоксид серы достигает атмосферы, он отсеивает часть солнечных лучей, создавая охлаждающий эффект. Этот эффект может быть довольно мощным. Почти 31 год назад вулкан Пинатубо на Филиппинах выбросил в стратосферу 15 миллионов тонн диоксида серы, что способствовало временному снижению температуры по всему земному шару в среднем на 0,6 °C.  Потребовалось около двух лет, чтобы это огромное количество крайне токсичного вещества было уничтожено в результате химических реакций

Извержение Хунга-Тонга-Хунга-Хаапай не такое мощное, как извержение Пинатубо, но пепел немного охладил воздух. Однако важно помнить, что это не окажет существенного влияния на изменение климата.

Image credits: Японское метеорологическое агентство.

Волны

Когда вулкан выбросил пепел в воздух, это привело к нарушению уровня атмосферного давления. Подобно удару по мембране барабана, взрыв вытолкнул воздух и изменил атмосферное давление во всем мире.

Исследователи отслеживают эти изменения давления с помощью инструментов, называемых барометрами. Но поскольку наша планета достаточно велика, изменение атмосферного давления в результате извержения заняло некоторое время, прежде чем достичь различных уголков Земли. Например, чтобы достичь обсерватории Хартфордширского университета в Великобритании, которая находится на расстоянии 16 500 километров (около 10 253 миль) от вулкана, потребовалось 15 часов.

.

Распространение волны становится очень понятным, когда учёные объединяют несколько барометрических измерений. Такая волна была зарегистрирована станцией Соединенных Штатов 15 января:

.

В результате извержения в атмосфере также образовались концентрические колебания, перемещающиеся по атмосфере планеты. Спутник GOES-West Национального управления океанических и атмосферных исследований (NOAA) создал любопытную анимацию этого события, показывающую волны, перемещающиеся в атмосфере сразу после извержения.

Первоначальная реакция атмосферы на извержение была запечатлена Мэтью Барлоу с помощью данных инфракрасного излучения спутника NOAA GOES-West (полоса 13). Эта последовательность основана на снимках, сделанных с разницей в 10 минут, а цвета показывают разницу в инфракрасном излучении между каждым временным шагом. Credit: Mathew Barlow/University of Massachusetts Lowell.

 

Куда же уходят эти волны? Поскольку Земля круглая, волна движется в самую дальнюю точку и достигнув ее, сама становится источником волны, которая снова проходит весь путь обратно, постепенно теряя энергию и так до полного затухания.

.

Нашлось несколько "очевидцев" этого процесса. На следующем видео, зарегистрированном обсерваторией Gemini в Маунакеа на Гавайях, видно, как группа облаков движется обычным образом, но тонкая рябь, появляющаяся на небе, вызвана волнами извержения.

.

Никогда раньше не удавалось отследить реакцию атмосферы на события, подобные этому извержению, это стало возможным благодаря большому количеству камер и более совершенным датчикам для регистрации ударов. Раньше у исследователей не было быстрого способа коммуникации, а в данном случае через несколько часов после начала извержения ученые смогли поделиться своими наблюдениями и удивить всех тем, насколько интерактивна система Земли. Осталось дождаться следующего уникального атмосферного явления, результаты которого заставят в очередной раз восхититься красотой и мощью природы.

Источники:
https://www.zmescience.com
https://agupubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1029/91GL02788
https://earthobservatory.nasa.gov/images/1510/global-effects-of-mount-pinatubo