1月のフンガ・トンガ・フンガ・ハアパイ火山の水中噴火は、地球の大気の第3層に浸透した灰と水のプルームを作り出しました。
これは記録上最も高い火山噴煙であり、通常は隕石や隕石が大気中で砕けて燃える中間圏に到達しました。
地表から 50 ～ 80 キロメートル上空に位置する中間圏は、対流圏と成層圏の上にあり、他の 2 つの層の下にあります (成層圏と中間圏は 2 つの乾燥した大気層です)。
火山噴煙は、ピーク時の高度 57 キロメートルに達しました。 1991年のフィリピンのピナツボ山の噴火は高さ40キロメートル、1982年のメキシコのエル・チンチョン火山の噴火は高さ31キロメートルに達したなど、以前の記録を上回った。
科学者たちは、噴火現場の上空を飛んだ人工衛星が捉えた画像を使って、噴煙の高さを確認しました。 噴火は 1 月 15 日に南太平洋、トンガ諸島の沖合で発生し、この地域は 3 つの静止気象衛星によってカバーされていました。
この発見を詳述した研究は、 Science誌に掲載されました🇧🇷
NASA の人工衛星からの以前の測定によると、大気の上層に達した巨大なプルームには、58,000 のオリンピック サイズのプールを満たすのに十分な水が含まれていました。
噴煙の高さを決定することは、科学者が地球の気候に対する噴火の影響の可能性を研究するのに役立つ可能性があります。
日本のひまわり 8 号衛星は、噴火から約 50 分後にこの画像を捉えました。 写真 Simon Proud/STFC Espace RAL/NCEO/JMA
プルームの高さを決定することは、科学者にとって難題であることが判明しました。 通常、科学者はプルームの温度を調べることでプルームの高度を測定できます。 論文の共同執筆者であり、国立地球観測センターとオックスフォード大学の研究者である RAL Space のサイモン・プラウド氏によると、噴煙が冷たければ温度が高いほど高くなります。
しかし、噴火の激しい性質のために、この方法はトンガで起こったことには適用できませんでした.
「噴火は私たちが住んでいる大気層である対流圏を突き破り、上に行くほど大気が暖かくなる上層に達した」とプラウド氏は語った。
「私たちは別のアプローチを考え出す必要がありました。それは、太平洋の両側で気象衛星によってキャプチャされたさまざまな角度と、いくつかのモデル マッチング技術を使用して標高を計算することでした。10 年前にはできなかったため、ほんの数年前には可能でした。そのようなことを行うための衛星技術を宇宙に持っています。
この衛星ビューは、噴火が始まってから 100 分後に噴煙がどのように見えるかを示しています。 Photo Simon Proud/Uni Oxford, RALSpace NCEO/気象庁
科学者のチームは、気象衛星によってキャプチャされたさまざまな角度からのプルームの外観の違いを比較することにより、「視差効果」を使用してプルームの高さを決定しました。 衛星は 10 分ごとに画像を撮影し、海から噴出する噴煙の劇的な変化を記録しました。 画像は、さまざまな視野からのプルームの位置の違いを示しています。
噴火は「30分でゼロから高さ57キロメートルの火山灰と雲の塔にまで達した」とプラウド氏は語った. チーム メンバーは、噴煙の上部が急速に変化していることにも気づき、驚いた。
「最初の 57 キロメートルの高さの爆発の後、別の噴煙が噴出する直前に、噴煙の中央の柱が内側に崩壊した」と Proud 氏は語った。 「私はそのようなことが起こるとは思っていませんでした。」
火山が大気中に放出した水の量は、地球を一時的に温めると予想されます。
「この技術では、プルームの最大高さを決定することも、火山物質が放出された大気のさまざまなレベルを決定することもできません」と、惑星物理学サブデパートメントのポスドク研究アシスタントである研究共著者のアンドリュー・プラタは述べています。 、オックスフォード大学クラレンドン研究所の海洋および大気分析。
プルームの組成と高さから、成層圏に放出された氷の量と、灰の粒子が放出された場所がわかります。
火山灰はジェットエンジンの故障の原因となる可能性があるため、高さは航空の安全にとっても重要です。
噴煙の高さは、記録上最も強力な火山噴火の 1 つとなった別の詳細です。 海底火山がトンガの首都の北 65 キロで噴火したとき、津波と衝撃波が世界中で感じられました。
なぜ噴火がそれほど強力だったのかについては調査が進行中ですが、これは水中の性質による可能性があります。
噴火による熱で水が蒸発し、「通常の火山噴火よりもはるかに強力な水蒸気爆発が発生した」とプラウド氏は述べています。
日本のひまわり8号衛星が撮影した地球の画像は、地球の右下に噴火を示しています. 写真 Simon Proud/STFC Espace RAL/NCEO/JMA
「フンガ・トンガ・フンガ・ハアパイ噴火などの例は、マグマと海水との相互作用が、極度の高度で火山物質を注入できる非常に爆発的な噴火を引き起こす決定的な役割を果たしていることを示しています」とプラタは付け加えました.
現在、科学者たちは、噴煙がなぜこれほどまでに高かったのか、その組成と現在の地球の気候への影響を理解したいと考えています。
「通常、人々が火山噴煙について考えるとき、彼らは火山灰について考えます」とプラタは言いました. 「しかし、このケースの予備的な結果は、プルームにかなりの割合の氷があることを明らかにしています。また、噴火後に急速に形成された大量の二酸化硫黄と硫酸塩のエアロゾルがあったこともわかっています。
Proud は、この研究でマルチ衛星高度技術を使用して、激しい嵐や火山噴火の自動アラートを作成したいと考えています。
「インターネット愛好家。ビール愛好家。誇り高きテレビの第一人者。邪悪な音楽の専門家。フレンドリーなベーコン ファン。微妙に魅力的なソーシャル メディア中毒者。ウェブ研究者」
