| 新興前沿——地球科學(xué)領(lǐng)域 |
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| 湯加火山噴發(fā)全球影響研究 |
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2022年1月14日，位于南太平洋湯加俯沖帶弧后區(qū)域的湯加洪阿哈阿帕伊島（HTHH）海底火山噴發(fā)，噴發(fā)指數(shù)（VEI）高達(dá)6級(jí)�；鹕絿姲l(fā)釋放了巨大能量，火山主體大部分墜入海洋，在海水輸運(yùn)和大氣共振作用下引發(fā)了全球性海嘯，在幾到數(shù)十個(gè)小時(shí)內(nèi)迅速擴(kuò)張至環(huán)太平洋沿岸地區(qū)，導(dǎo)致太平洋沿岸國(guó)家相繼發(fā)布海嘯預(yù)警；海嘯信號(hào)隨后到達(dá)了大西洋、印度洋、加勒比海等區(qū)域，甚至距離火山噴發(fā)源1.8萬(wàn)公里的地中海也出現(xiàn)了小振幅遠(yuǎn)場(chǎng)海嘯。
地球表面的突然運(yùn)動(dòng)引起的大氣波會(huì)通過(guò)大氣傳播到上層大氣，最終引起移動(dòng)電離層的擾動(dòng)（TID），這種變化過(guò)去已經(jīng)在地震、海嘯、火山爆發(fā)、地下核爆炸等情景下被監(jiān)測(cè)到。衛(wèi)星觀測(cè)數(shù)據(jù)顯示，HTHH火山噴發(fā)釋放的巨大能量將巖石碎屑拋向高空，產(chǎn)生了高達(dá)58公里的火山羽流，到達(dá)了大氣中間層，同時(shí)伴有每小時(shí)20萬(wàn)次閃電。多種傳感器均監(jiān)測(cè)到了這一噴發(fā)的全球性特征，如日本本土的氣壓計(jì)在火山噴發(fā)后3天觀測(cè)到4次大氣壓力波的過(guò)境擾動(dòng)。除了波及全球的大氣壓力波與海嘯，此次噴發(fā)產(chǎn)生的多頻段大氣共振足以傳播到達(dá)電離層并引發(fā)可探測(cè)的電子密度波動(dòng)。
該新興前沿共有17篇核心論文，內(nèi)容主要聚焦對(duì)HTHH火山噴發(fā)引發(fā)的大氣波和全球地震聲學(xué)觀測(cè)以及海嘯和電離層擾動(dòng)的全球傳播觀測(cè)等。其中，2022年7月發(fā)表在《科學(xué)》上的Atmospheric waves and global seismoacoustic observations of the January 2022 Hunga eruption, Tonga一文被引頻次最高，達(dá)110次。研究團(tuán)隊(duì)觀測(cè)到了本次湯加火山噴發(fā)所引發(fā)的大氣波動(dòng)6天內(nèi)環(huán)繞地球4圈，對(duì)湯加火山噴發(fā)所引發(fā)的波動(dòng)和地震聲學(xué)進(jìn)行了觀測(cè)和分析，揭示了大氣蘭姆波對(duì)海嘯傳播速度的助推作用。研究還指出，本次湯加火山噴發(fā)是有儀器測(cè)量以來(lái)觀測(cè)到的地球大氣層附近的“最大爆炸”�！�
《科學(xué)新聞》 (科學(xué)新聞2023年12月刊 封面)