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
