Шлейф из Хонга Тонга — Хонг Хапай действовал как мощная гроза, которая взлетела на 58 километров (38 миль) в атмосферу.
Когда рядом с небольшим необитаемым островом извергается подводный вулкан Хонга Тонга — Хонг Хаппи В январе 2022 года два метеорологических спутника заняли уникальное положение для наблюдения за высотой и шириной шахты. Вместе они зафиксировали то, что, вероятно, является самой высокой колонкой спутниковой записи.
Ученые в[{» attribute=»»>NASA’s Langley Research Center analyzed data from NOAA’s Geostationary Operational Environmental Satellite 17 (GOES-17) and the Japanese Aerospace Exploration Agency’s (JAXA) Himawari-8, which both operate in geostationary orbit and carry very similar imaging instruments. The team calculated that the plume from the January 15 volcanic eruption rose to 58 kilometers (36 miles) at its highest point. Gas, steam, and ash from the volcano reached the mesosphere, the third layer of the atmosphere.
Prior to the Tonga eruption, the largest known volcanic plume in the satellite era came from Mount Pinatubo, which spewed ash and aerosols up to 35 kilometers (22 miles) into the air above the Philippines in 1991. The Tonga plume was 1.5 times the height of the Pinatubo plume.
“The intensity of this event far exceeds that of any storm cloud I have ever studied,” said Kristopher Bedka, an atmospheric scientist at NASA Langley who specializes in studying extreme storms. “We are fortunate that it was viewed so well by our latest generation of geostationary satellites and we can use this data in innovative ways to document its evolution.”
На приведенной выше анимации показан стереоскопический вид шлейфа извержения вулкана Тонга, когда он поднимался, развивался и рассеивался в течение 13 часов 15 января 2022 года. Анимация была создана на основе инфракрасных наблюдений, получаемых каждые 10 минут спутниками GOES-17 и Химавари-8 Согласно этим наблюдениям, первоначальный взрыв быстро поднялся с поверхности океана на 58 километров примерно за 30 минут. Вскоре после этого вторичный импульс поднялся выше 50 километров (31 миля), а затем разделился на три части.
Атмосферные ученые обычно рассчитывают высоту облаков с помощью инфракрасных приборов для измерения температуры облаков, а затем сравнивают ее с моделированием температуры и высоты. Однако этот метод основан на предположении, что температура понижается на больших высотах — это верно в тропосфере, но не обязательно в средние и верхние слои атмосферы. Ученым нужен был другой способ расчета высоты: геометрия.
Hunga Tonga-Hunga Ha’apai расположен в Тихом океане примерно на полпути между Himawari 8, который находится на геостационарной орбите с координатами 140,7° восточной долготы, и GOES-17, находящейся на геостационарной орбите с координатами 137,2° западной долготы. «С двух спутниковых ракурсов мы смогли воссоздать трехмерное изображение облаков», — пояснил Константин Хлобенков, ученый из команды НАСА в Лэнгли.
15 января 2022 г.
Эта последовательность неподвижных изображений с GOES-17 показывает колонну на разных этапах 15 января. Обратите внимание, как более длинные части шлейфа в стратосфере и мезосфере отбрасывают тень на нижние части.
Хлопенков и Бедка использовали методику, изначально предназначенную для изучения сильных гроз, проникающих в стратосферу. Их алгоритм сопоставляет одновременные наблюдения за одним и тем же облачным ландшафтом с двух спутников, а затем использует стереоскопию для создания трехмерного профиля поднимающихся облаков. (Это похоже на то, как человеческий мозг видит вещи в трех измерениях, используя изображения двумя нашими глазами.) Затем Хлобенков проверил стереоскопические измерения, используя длинные тени, отбрасываемые высокими шлейфами на широкие облака пепла внизу. Они также сравнили свои измерения с анализом модели НАСА GEOS-5, чтобы определить локальную высоту стратосферы и тропосферы в тот день.
верх колонны лифт Практически сразу из-за чрезвычайно сухих условий в атмосфере. Однако полог пепла и газа рассеялся в стратосфера На высоте около 30 километров (20 миль) он в конечном итоге занимает площадь 157 000 квадратных километров (60 000 квадратных миль), что больше, чем штат Джорджия.
«Когда вулканический материал поднимается на эту высоту в стратосфере, где ветра несильны, вулканический пепел, диоксид серы, углекислый газ и водяной пар могут разноситься по всей Земле», — сказал Хлобинков. В течение двух недель основной шлейф вулканического материала облетел земной шар, что наблюдалось с помощью спутникового наблюдения Cloud-Aerosol Lidar и Infrared Pathfinder (CALIPSO), а также массива карт озона и профиля на спутнике Suomi-NPP.
Атмосферный ученый Гассан Таха из Центра космических полетов имени Годдарда НАСА сказал, что аэрозоли из шлейфа сохранялись в стратосфере в течение примерно месяца после извержения и могли оставаться в течение года или более. Вулканические выбросы могут повлиять Местная погода и глобальный климат. Тем не менее, отметил Таха, в настоящее время маловероятно, что шлейф Тонги окажет значительное воздействие на климат, потому что в нем мало двуокиси серы — вулканических выбросов, вызывающих охлаждение, — но много водяного пара, что является впечатляющим ростом.
«Сочетание вулканического тепла и большого количества влаги из океана сделало это извержение беспрецедентным. Это было похоже на избыточное топливо для мощной грозы», — сказал Бидка. «Шлейф вулкана поднялся в 2,5 раза выше, чем любая гроза, которую мы когда-либо видели, и вызвал извержение. Невероятное количество молний. Вот что делает это важным с метеорологической точки зрения».
Изображения и видео Земной обсерватории НАСА, сделанные Джошуа Стивенсом с использованием данных, предоставленных Кристофером Бедкой и Константином Хлобинковым / Исследовательским центром НАСА в Лэнгли, и изображений GOES-17, предоставленных NOAA, Национальным спутником окружающей среды и Службой данных и информации (NESDIS). Рассказ Софи Бейтс, группы новостей наук о Земле НАСА, совместно с Майком Карловиксом.
«Писатель. Внештатный исследователь твиттера. Будущий кумир подростков. Заядлый пивной ниндзя».