Letusan Hunga Tonga meletakkan lebih 50B kilogram air ke dalam stratosfera

Besarkan / Letusan Hunga Tonga bermula di bawah air, namun masih meletup terus melalui sebahagian besar atmosfera.

Pada Januari tahun ini, gunung berapi dasar laut di Tonga menghasilkan letusan besar-besaran, yang terbesar setakat abad ini. Percampuran bahan gunung berapi panas dan air laut yang sejuk mencipta letupan yang menghantar gelombang kejutan atmosfera ke seluruh planet dan mencetuskan tsunami yang memusnahkan masyarakat tempatan dan sampai ke Jepun. Satu-satunya bahagian tepi kawah yang memanjang di atas air telah dikecilkan saiznya dan dipisahkan menjadi dua pulau. Segumpal bahan telah diletupkan terus melalui stratosfera dan ke mesosfera, lebih 50 km di atas permukaan bumi.

Kami telah melihat dengan baik beberapa letusan gunung berapi yang lalu dan mengkaji bagaimana ia mempengaruhi iklim. Tetapi letusan itu (terutamanya Gunung Pinatubo) semuanya berasal dari gunung berapi di darat. Hunga Tonga mungkin letusan terbesar yang pernah kami dokumentasikan yang berlaku di bawah air, dan kepulan letusan itu mengandungi jumlah wap air yang luar biasa—sebahagian besarnya sehingga ia sebenarnya menghalang pemerhatian satelit pada beberapa panjang gelombang. Kini, penyelidik telah menggunakan data belon cuaca untuk membina semula bulu dan mengikuti perkembangannya semasa dua litar di seluruh dunia.

Boom bertemu belon

Perbendaharaan kata anda hari ini ialah radiosonde, yang merupakan pakej instrumen kecil dan pemancar yang boleh dibawa ke atmosfera oleh belon cuaca. Terdapat rangkaian tapak di mana radiosonde dilancarkan sebagai sebahagian daripada perkhidmatan ramalan cuaca; yang paling relevan untuk Hunga Tonga adalah di Fiji dan Australia Timur. Belon dari Fiji adalah yang pertama membawa instrumen ke dalam kepulan letusan, berbuat demikian kurang daripada 24 jam selepas Hunga Tonga meletup.

Radiosonde itu menyaksikan peningkatan paras air semasa ia mendaki melalui stratosfera dari ketinggian 19 hingga 28 kilometer. Paras air telah mencapai paras tertinggi namun diukur di bahagian atas julat itu apabila belon pecah, menamatkan pengukuran. Tetapi tidak lama selepas itu, kepulan itu mula muncul di sepanjang pantai timur Australia, yang sekali lagi mencatatkan paras wap air yang sangat tinggi. Sekali lagi, air mencapai ketinggian 28 km tetapi beransur-ansur mendap ke ketinggian yang lebih rendah dalam tempoh 24 jam seterusnya.

Perkara yang menarik ialah berapa banyak yang ada. Berbanding dengan paras latar belakang biasa wap air stratosfera, radiosonde ini mencatatkan 580 kali lebih banyak air walaupun dua hari selepas letusan, selepas kepulan mempunyai sedikit masa untuk merebak.

Terdapat begitu banyak di sana sehingga ia masih menonjol apabila kepulan itu melayang di atas Amerika Selatan. Para penyelidik dapat menjejakinya selama enam minggu, mengikutinya ketika ia tersebar sambil mengelilingi Bumi dua kali. Menggunakan beberapa bacaan ini, para penyelidik menganggarkan jumlah isipadu wap air dan kemudian menggunakan paras air yang ada untuk menghasilkan jumlah air yang dimasukkan ke dalam stratosfera oleh letusan.

Mereka menghasilkan 50 bilion kilogram. Dan itu anggaran yang rendah, kerana, seperti yang dinyatakan di atas, masih terdapat air di atas altitud di mana beberapa ukuran berhenti.

Tidak seperti yang lain

Letusan seperti Gunung Pinatubo meletakkan banyak aerosol sulfur dioksida reflektif ke dalam stratosfera, dan ini memantulkan cahaya matahari kembali ke angkasa. Ini mempunyai kesan bersih penyejukan suhu permukaan selama bertahun-tahun sejurus selepas letusan, walaupun bahan secara beransur-ansur jatuh semula melalui atmosfera, menyebabkan kesannya hilang selama beberapa tahun. Sekurang-kurangnya selepas itu, Hunga Tonga nampaknya tidak menghasilkan kesan yang sama.

Sebaliknya, wap air bertindak sebagai gas rumah hijau, seperti yang anda jangkakan. Ini bermakna tenaga telah diserap oleh kawasan bawah bulu letusan, menjadikan bahagian atas lebih sejuk kira-kira 2 Kelvin.

Para penyelidik mengesyaki bahawa jumlah besar air dalam letusan yang betul menyimpan banyak sulfur dioksida daripada sampai ke stratosfera. Dan bahan yang berjaya mencapai ketinggian mungkin dihanyutkan dengan lebih cepat. Para penyelidik juga mengesyaki bahawa perubahan kepada kimia stratosfera mungkin mempengaruhi jumlah ozon yang ada di sana, tetapi itu mungkin memerlukan pemantauan jangka panjang untuk diselesaikan.

Secara keseluruhan, kesimpulannya nampaknya ia benar-benar membuat perbezaan besar apabila letusan berlaku di bawah air. Letusan seperti Hunga Tonga akan jarang berlaku berbanding letusan berasaskan darat, kerana letusan perlu berlaku di air yang agak cetek untuk meletupkan bahan sehingga ke stratosfera. Tetapi apabila ia berlaku, nampaknya segala-galanya daripada kimia atmosfera kepada kesan iklim mungkin berbeza.

Sains2022. DOI: 10.1126/sains.abq2299 (Mengenai DOI).

We wish to say thanks to the writer of this short article for this amazing material

Letusan Hunga Tonga meletakkan lebih 50B kilogram air ke dalam stratosfera


Check out our social media profiles , as well as other related pageshttps://paw6.info/related-pages/