Hunga Tonga vulkaanipurse saatis stratosfääri üle 50 miljardi kilogrammi vett

Suurendage / Hunga Tonga purse algas vee all, kuid plahvatas siiski otse läbi suure osa atmosfäärist.

Selle aasta jaanuaris põhjustas Tongal asuv merealune vulkaan tohutu purske, mis on selle sajandi seni suurim. Kuuma vulkaanilise materjali ja jaheda ookeanivee segunemine põhjustas plahvatuse, mis saatis atmosfääri lööklaine üle kogu planeedi ja vallandas tsunami, mis hävitas kohalikud kogukonnad ja ulatus kuni Jaapanini. Ainus osa kraatri servast, mis ulatus üle vee, vähendati ja eraldati kaheks saareks. Materjalipuhang paiskus otse läbi stratosfääri mesosfääri, rohkem kui 50 km kõrgusel Maa pinnast.

Oleme vaadanud mitmeid varasemaid vulkaanipurskeid ja uurinud nende mõju kliimale. Kuid need pursked (eriti Pinatubo mäe pursked) tulid kõik maismaal asuvatest vulkaanidest. Hunga Tonga võib olla suurim veealune purse, mida me kunagi dokumenteerinud oleme, ja purske vool sisaldas ebatavaliselt palju veeauru – nii palju, et see blokeeris satelliidivaatlused teatud lainepikkustel. Nüüd on teadlased kasutanud ilmaõhupalli andmeid, et rekonstrueerida täpp ja jälgida selle edenemist kahe ringi jooksul ümber maailma.

Poom kohtub õhupalliga

Teie päeva sõnavara on raadiosond, mis on väike pillipakett ja saatja, mida saab ilmaõhupalliga atmosfääri kanda. On olemas saitide võrgustikud, kus ilmaennustusteenuste osana käivitatakse raadiosonde; Hunga Tonga jaoks on kõige olulisemad Fidži ja Ida-Austraalia. Fidžilt pärit õhupall oli esimene, mis viis instrumendid purskele vähem kui 24 tundi pärast Hunga Tonga plahvatust.

Raadiosond nägi, kuidas veetase tõusis läbi stratosfääri 19 kilomeetrilt 28 kilomeetrini. Kui õhupall plahvatas ja mõõtmised lõppesid, oli veetase saavutanud kõrgeima, seni mõõdetud ala tipus. Kuid varsti pärast seda hakkas Austraalia idarannikul tekkima koht, mis tuvastas taas väga kõrge veeauru taseme. Vesi tõusis taas 28 kilomeetri kõrgusele, kuid langes järgmise 24 tunni jooksul järk-järgult madalamale.

Hämmastav oli see, kui palju seda oli. Võrreldes stratosfääri veeauru normaalse taustatasemega registreerisid need raadiosondid 580 korda rohkem vett kuni kaks päeva pärast purset, kui voog oli jõudnud levida.

Seda oli nii palju, et see paistis endiselt silma, kui üleujutus Lõuna-Ameerikat pühkis. Teadlased suutsid seda jälgida kokku kuus nädalat, jälgides selle levikut, kui see kaks korda ümber Maa tiirles. Mõnda neist näitudest kasutades hindasid teadlased veeauru kogumahtu ja kasutasid seejärel olemasoleva vee taset, et selgitada välja purske kaudu stratosfääri sattunud vee koguhulk.

Nad saavutasid 50 miljardit kilo. Ja see on madal hinnang, sest nagu eelpool mainitud, oli vett veel üle kõrguste, kus osa mõõtmisi peatus.

Mitte nagu teised

Pinatubo mäe pursked toovad stratosfääri hästi peegeldavad vääveldioksiidi aerosoolid, mis peegeldavad päikesevalgust tagasi kosmosesse. Selle netomõju oli pinnatemperatuuri jahenemine vahetult purskele järgnenud aastatel, kuigi materjal langes järk-järgult läbi atmosfääri tagasi, kusjuures mõju kadus mitme aasta jooksul. Vähemalt kohe pärast seda ei tundu Hunga Tonga sama efekti tekitavat.

Selle asemel toimis veeaur kasvuhoonegaasina, nagu arvata võis. See tähendas, et puhkenud üleujutuse alumine osa neelas energiat, jättes ülemised osad umbes 2 Kelvinit jahedamaks.

Teadlased kahtlustavad, et tegelik purske tohutu veekogus takistas suurel osal vääveldioksiidist stratosfääri jõudmist. Ja see materjal, mis tippu sai, pesti vist kiiremini ära. Teadlased kahtlustavad ka, et muutused stratosfääri keemias võivad sealse osooni hulka mõjutada, kuid selle lahendamine võib nõuda pikemaajalist jälgimist.

Üldiselt võib järeldada, et purse vee all toimumisel on tõesti suur vahe. Hunga Tonga-sugused pursked on maismaapursetega võrreldes haruldased, sest purse peab toimuma suhteliselt madalas vees, et materjal paiskuks kuni stratosfäärini. Kuid kui need juhtuvad, tundub, et kõik alates atmosfäärikeemiast kuni kliimamõjudeni on ilmselt eraldi.

Teadus2022. DOI: 10.1126/science.abq2299 (DOI-de kohta).

Leave a Comment