研究：亨加火山爆發(fā)產(chǎn)生了大氣脈沖進(jìn)而造成不尋常的海嘯式擾動(dòng)

據(jù)悉，這些是由來(lái)自17個(gè)國(guó)家的76名科學(xué)家組成的團(tuán)隊(duì)報(bào)告的許多觀察結(jié)果，他們研究了這次火山爆發(fā)的大氣波，這是自1883年喀拉喀托火山爆發(fā)以來(lái)已知的最大的火山爆發(fā)。據(jù)悉，該團(tuán)隊(duì)的工作在異常短的時(shí)間內(nèi)匯編而成，并在2022年5月12日發(fā)表在《科學(xué)》上。

阿拉斯加大學(xué)費(fèi)爾班克斯地球物理研究所威爾遜阿拉斯加技術(shù)中心主任David Fee是該研究論文的第一作者，也是該中心參與研究的四位科學(xué)家之一。

湯加島附近的亨加火山爆發(fā)為人們提供了對(duì)一些大氣波行為的前所未有的洞察力。阿拉斯加密集的氣壓計(jì)、次聲傳感器和地震儀網(wǎng)絡(luò)為數(shù)據(jù)做出了貢獻(xiàn)。

Fee表示：“我們的希望是，通過(guò)了解這次噴發(fā)的大氣波，我們將能更好地監(jiān)測(cè)火山爆發(fā)和海嘯。”他也是地球物理研究所在阿拉斯加火山觀測(cè)站部分的協(xié)調(diào)科學(xué)家。

“大氣波在全球范圍內(nèi)被記錄在一個(gè)很寬的頻帶上，通過(guò)研究這個(gè)非凡的數(shù)據(jù)集我們將更好地了解聲波和大氣波的產(chǎn)生、傳播和記錄。這對(duì)監(jiān)測(cè)核爆炸、火山、地震和其他各種現(xiàn)象都有影響，”他繼續(xù)說(shuō)道。

研究人員發(fā)現(xiàn)噴發(fā)的蘭姆波的行為特別有趣，這種類型以其1917年的發(fā)現(xiàn)者--英國(guó)數(shù)學(xué)家霍勒斯·蘭姆命名。

像來(lái)自火山爆發(fā)和核試驗(yàn)等的最大大氣爆炸會(huì)產(chǎn)生蘭姆波。它們可以持續(xù)幾分鐘到幾個(gè)小時(shí)。蘭姆波是一種導(dǎo)波，是那些沿著材料表面平行傳播并向上延伸的波。隨著亨加火山的爆發(fā)，波沿著地球表面旅行并在一個(gè)方向上繞地球四圈、在相反的方向上繞地球三圈--這跟1883年克拉卡陶火山爆發(fā)中觀察到的情況相同。

“蘭姆波是罕見(jiàn)的。我們對(duì)它們的高質(zhì)量觀測(cè)非常少。通過(guò)了解蘭姆波，我們可以更好地了解源頭和噴發(fā)。它跟海嘯和火山煙羽的產(chǎn)生有關(guān)，也可能跟噴發(fā)產(chǎn)生的更高頻率的次聲波和聲波有關(guān)，”Fee說(shuō)道。

蘭姆波至少由亨加附近的兩個(gè)脈沖組成，第一個(gè)脈沖有7到10分鐘的壓力增加，然后是第二個(gè)更大的壓縮和隨后的長(zhǎng)時(shí)間壓力下降。根據(jù)地面站的數(shù)據(jù)，該波還到達(dá)了地球的電離層，然后以700mph的速度上升到約280英里的高度。

論文稱，跟1883年的蘭姆波相比，亨加爆炸的蘭姆波的一個(gè)主要區(qū)別是，由于一個(gè)多世紀(jì)以來(lái)技術(shù)的進(jìn)步和全球各地傳感器的激增，收集到的數(shù)據(jù)量很大。

科學(xué)家們注意到跟火山爆發(fā)有關(guān)的大氣波的其他發(fā)現(xiàn)，其中包括“顯著的”長(zhǎng)距離次聲波--頻率太低，人類聽(tīng)不到的聲音。次聲波則在蘭姆波之后到達(dá)并在一些地區(qū)出現(xiàn)了可聽(tīng)到的聲音。

論文指出，可聽(tīng)聲音傳播了約6200英里到阿拉斯加，在那里，在火山爆發(fā)后約9小時(shí)，他們?cè)谠撝葜車?tīng)到了重復(fù)的轟鳴聲。

“我聽(tīng)到了這些聲音，但當(dāng)時(shí)絕對(duì)不認(rèn)為這是來(lái)自南太平洋的火山噴發(fā)，”Fee說(shuō)道。

阿拉斯加的報(bào)告是有據(jù)可查的聲音離源頭最遠(yuǎn)的描述。論文指出，這部分得益于全球人口增長(zhǎng)和社會(huì)連接的進(jìn)步。

Fee表示，他們將對(duì)這些信號(hào)進(jìn)行多年的研究以了解大氣波是如何產(chǎn)生的以及它們?nèi)绾卧诘厍蛏蟼鞑サ眠@么好。