東加火山爆發産生神秘大氣漣漪

圖檔來源：Lars Hoffmann/NASA

近日東加火山的爆發引發了一系列令人費解的地球大氣漣漪，科學家正加緊研究這一現象。衛星資料顯示，這一事件引發了一種不同尋常的大氣重力波，以前的火山噴發還沒有産生過這樣的信号。

據《自然》報道，這一發現是1月14日東加火山爆發數小時後，由美國宇航局Aqua衛星上的大氣紅外探測器（AIRS）收集到的。

衛星圖像顯示了幾十個同心圓，每個同心圓代表大氣中快速移動的氣體波，并且綿延超過16000公裡。這些波從海洋表面到達電離層，研究人員認為它們可能環繞了地球好幾圈。

德國于利希超級計算中心大氣科學家Lars Hoffmann補充說：“這台儀器已經運作了大約20年，我們從來沒有見過這麼好的同心波模式。”

大氣中的空氣分子在空氣柱中受到垂直擾動而不是水準擾動時就會産生大氣重力波。當風從山頂掠過時加速，或者當地天氣系統對流時可能會發生這種情況。這種上下波動在大氣層中傳遞能量和動量，它們的影響通常表現為在高高的雲層中形成一系列漣漪。

從理論上講，火山噴發産生的熱空氣和火山灰迅速上升，在進入上層大氣後可能會引發更大規模的重力波。但是，自從2002年5月AIRS儀器發射以來，科學家還沒有觀測到類似的情況。

英國巴斯大學大氣實體學家Corwin Wright說：“這是真正讓我們感到困惑的地方。這一定與正在發生的實體現象有關，但我們還不知道那是什麼。”

Wright團隊懷疑，上層大氣中“巨大的、雜亂的熱氣體堆”可能是引發這些波的原因。他認為，熱氣體上升到平流層，會撞擊周圍的空氣。

東加火山爆發的聲音傳遍了南太平洋，甚至在美國的部分地區也能聽到。火山灰覆寫了東加的許多地區，但由于斷電、電話線和網際網路連接配接中斷，救援機構很難評估其傷亡和損失程度。

Wright是第一個在Hoffmann提供的資料中發現重力波模式的人。他表示，這些圖像如同不同大小和類型的波的混合物。大氣中的對流似乎非常複雜和颠簸，同時正在産生一系列的東西。“這是我們認為目前正在發生的事情，但我們隻研究了幾個小時。”Wright說。

牛津大學氣候科學家Scott Osprey表示，這次火山噴發可能在引起這些重力波方面是獨一無二的。

火山噴發可能持續了幾分鐘，但其影響可能是持久的。在熱帶地區，重力波會幹擾周期性的風向逆轉，Osprey認為，這可能會影響遠至歐洲的天氣模式。

研究人員正在密切監測該火山的進一步噴發。紐西蘭奧克蘭大學火山學家Shane Cronin說：“我們隻是在密切關注事态的發展。火山可能會從地下深處重新注入大量岩漿，進而産生更大的爆發。但是如果它已經耗盡了主要供給，則可能隻會産生較小的噴發，且大部分隐藏在海洋表面之下。（辛雨）

來源： 中國科學報