أرسل ثوران هونججا تونجا أكثر من 50 مليار كيلوجرام من الماء إلى طبقة الستراتوسفير

تكبير / بدأ ثوران بركان هونغ تونغا تحت الماء ، لكنه لا يزال يمر عبر جزء كبير من الغلاف الجوي. ناسا

في يناير من هذا العام ، أحدث بركان تحت الماء في تونغا ثورانًا هائلاً ، كان الأكبر في هذا القرن. تسبب مزيج المواد البركانية الساخنة ومياه المحيط الباردة في حدوث انفجار أرسل موجة صدمة جوية عبر الكوكب وأدى إلى حدوث تسونامي دمر المجتمعات المحلية ووصل إلى اليابان. تم تقليل حجم الجزء الوحيد من حافة الفوهة الممتدة فوق الماء وفصل إلى جزيرتين. تم دفع عمود من المواد مباشرة عبر طبقة الستراتوسفير إلى طبقة الميزوسفير ، على ارتفاع أكثر من 50 كم فوق سطح الأرض.

لقد درسنا بعناية عددًا من الانفجارات البركانية الماضية ودرسنا تأثيرها على المناخ. لكن هذه الانفجارات (لا سيما ثوران جبل بيناتوبو) جاءت جميعها من البراكين الأرضية. من المحتمل أن يكون ثوران Hunga Tonga أكبر ثوران تم توثيقه على الإطلاق تحت الماء ، واحتوى عمود الثوران على كميات غير عادية من بخار الماء ، لدرجة أنه تداخل بالفعل مع ملاحظات الأقمار الصناعية عند أطوال موجية معينة. الآن ، استخدم الباحثون بيانات منطاد الطقس لإعادة بناء العمود وتتبع تقدمه على دائرتين حول العالم. يلتقي الازدهار مع الكرة

المفردات التي تستخدمها لهذا اليوم هي المسبار اللاسلكي ، وهو عبارة عن مجموعة صغيرة من الأدوات وجهاز إرسال يمكن حمله عبر الغلاف الجوي بواسطة منطاد الطقس. توجد شبكات من المواقع حيث يتم إطلاق مسابير الراديو كجزء من خدمات التنبؤ بالطقس ؛ تلك الأكثر صلة بـ Hunga Tonga موجودة في فيجي وشرق أستراليا. كان المنطاد من فيجي أول من حمل الأدوات إلى عمود الثوران ، بعد أقل من 24 ساعة من انفجار هونغ تونغا.

شهد المسبار اللاسلكي هذا ارتفاعًا في منسوب المياه أثناء ارتفاعه عبر طبقة الستراتوسفير من 19 إلى 28 كيلومترًا فوق مستوى سطح البحر. وصلت مستويات المياه إلى أعلى مستوى تم قياسه على الإطلاق في الجزء العلوي من هذا الشاطئ عندما انفجر البالون ، مما أدى إلى إنهاء القياسات. ولكن بعد فترة وجيزة ، بدأ العمود في الظهور على طول الساحل الشرقي لأستراليا ، والذي سجل مرة أخرى مستويات عالية جدًا من بخار الماء. مرة أخرى ، ارتفع مستوى المياه إلى ارتفاع 28 كم ولكنه استقر تدريجياً على ارتفاعات منخفضة خلال الـ 24 ساعة التالية.

المدهش هو كم كان عددهم. مقارنة بالمستويات العادية لبخار الماء في الستراتوسفير ، سجلت هذه المسابير اللاسلكية 580 مرة من الماء حتى بعد يومين من الثوران ، بعد أن كان العمود قد انتشر.

كان هناك الكثير مما يجعلها بارزة مع انجراف العمود فوق أمريكا الجنوبية. تمكن الباحثون من تتبعه لمدة ستة أسابيع ، وتتبعه أثناء انتشاره أثناء دورانه حول الأرض مرتين. باستخدام بعض هذه القراءات ، قدر الباحثون الحجم الإجمالي لعمود بخار الماء ، ثم استخدموا مستويات المياه الموجودة للوصول إلى الكمية الإجمالية للمياه التي تم إدخالها إلى طبقة الستراتوسفير من خلال الاندفاع.

وجدوا 50 مليار كيلوغرام. وهذا تقدير منخفض ، لأنه ، كما ذكرنا سابقًا ، كان لا يزال هناك ماء فوق الارتفاعات حيث توقفت بعض القياسات. ليس كالاخرين

ترسل الانفجارات البركانية مثل جبل بيناتوبو العديد من رذاذ ثاني أكسيد الكبريت العاكس إلى طبقة الستراتوسفير ، وهذه تعكس ضوء الشمس مرة أخرى إلى الفضاء. كان لهذا التأثير الصافي لتبريد درجات حرارة السطح في السنوات التي أعقبت ثوران البركان مباشرة ، على الرغم من أن المادة عادت تدريجيًا إلى الغلاف الجوي ، مما تسبب في تلاشي التأثير على مدى عدة سنوات. على الأقل في أعقابها مباشرة ، لا يبدو أن Hunga Tonga قد أحدثت تأثيرًا مشابهًا.

بدلاً من ذلك ، عمل بخار الماء كغازات دفيئة ، كما قد تتوقع. وهذا يعني أن المنطقة السفلية من عمود الانفجار البركاني تمتص الطاقة ، تاركة الأجزاء العلوية أبرد بنحو 2 كلفن.

يعتقد الباحثون أن الكمية الهائلة من الماء في الانفجار نفسه منعت الكثير من ثاني أكسيد الكبريت من الوصول إلى طبقة الستراتوسفير. وربما تم غسل المواد التي وصلت إلى الارتفاع بشكل أسرع. يشك الباحثون أيضًا في أن التغيرات في كيمياء الستراتوسفير قد تؤثر على كمية الأوزون الموجودة ، لكن هذا قد يتطلب مراقبة طويلة المدى لحلها.