عندما يكافح سكان تونغا للتعافي انفجار بركاني كارثي بينما تم سحق الدولة الواقعة على جزيرة في المحيط الهادئ وتحولت إلى رماد وغُمرت بالمياه ، يحاول العلماء فهم التأثير العالمي للثوران بشكل أفضل.
إنهم يعرفون بالفعل الإجابة على سؤال مهم: على الرغم من أنه يبدو أنه أكبر ثوران بركاني في العالم في العقود الثلاثة الماضية ، إلا أن ثوران بركان هونغا يوم السبت لن يكون له تأثير تبريد مؤقت على المناخ العالمي. هناك انفجارات ضخمة.
ولكن بعد الحدث ، قد تكون هناك تأثيرات قصيرة المدى على الطقس في بعض أجزاء العالم وقد تكون هناك انقطاعات طفيفة في الإرسال اللاسلكي الذي تستخدمه أنظمة التثبيت العالمية.
دفعت موجة الصدمة الناتجة عن الثوران ، فضلاً عن الطبيعة غير العادية لأمواج تسونامي التي أحدثها ، العلماء إلى دراسة هذه الظاهرة لسنوات. تم الإبلاغ عن مركز الزلزال أسفل قاع المحيط الهادئ ؛ ومع ذلك ، لم يتم إصدار تحذير من حدوث تسونامي.
قال لوري تينجلر ، الأستاذ الفخري للجيوفيزياء في جامعة ولاية هومبولت في كاليفورنيا: “لا نعرف عن الانفجارات البركانية وأمواج تسونامي”. “لكن رؤيتها من خلال الأدوات الحديثة التي لدينا هو حقًا غير مسبوق.”
اندلع بركان تحت الماء ، يُعرف رسميًا باسم هانجا تونجا-هونججا-هاباي ، والذي دمر المنطقة على بعد حوالي 40 ميلاً جنوباً ، بما في ذلك نوكوالوبا ، عاصمة تونغا. وضربت أمواج مد عاتية بلغت ارتفاعها أربعة أقدام في العاصمة ووردت أنباء عن ارتفاع المد في أماكن أخرى.
ووصفت الحكومة انفجار البركان بأنه “كارثة غير مسبوقة”. النطاق الكامل للضرر وانقطعت أسلاك الاتصالات والرماد من جراء الانفجار ، مما أجبر مطارات تونغا على الإغلاق.
بعد تونغا ، كان حجم الانفجار البركاني واضحًا على الفور. أظهرت صور الأقمار الصناعية سحبًا من الأوساخ والصخور والغازات البركانية والأبخرة التي يبلغ قطرها عدة مئات الأميال ، وكتلة ضيقة من الغاز والحطام ارتفعت إلى حوالي 20 ميلًا في الغلاف الجوي.
قارن بعض علماء البراكين اندلاع كراكاتوا الكارثي في إندونيسيا عام 1883 وآخر ثوران كبير على جبل بيناتوبو في الفلبين عام 1991.
انفجر بيناتوبو على مدار عدة أيام ، مرسلاً حوالي 20 مليون طن من ثاني أكسيد الكبريت إلى طبقة الستراتوسفير أو الغلاف الجوي العلوي. هناك ، يتحد الغاز مع الماء لتكوين جزيئات الهباء الجوي ، والتي تعكس وتشتت بعض أشعة الشمس ، مما يمنعها من الاصطدام بالسطح.
كان له تأثير تبريد الغلاف الجوي بنحو 1 درجة فهرنهايت (حوالي نصف درجة مئوية) لسنوات عديدة. (هذه آلية هندسة جيولوجية مثيرة للجدل: استخدام الطائرات أو غيرها من الوسائل لحقن ثاني أكسيد الكبريت عمداً في الستراتوسفير لتبريد الكوكب عمداً).
قال شين كرونين ، عالم البراكين بجامعة أوكلاند في نيوزيلندا ، إنه درس الانفجارات السابقة في البركان.
لكن ثوران هانجا استمر حوالي 10 دقائق فقط ، وفي الأيام التي تلت ذلك وصلت مجسات الأقمار الصناعية إلى 400 ألف طن من طبقة ثاني أكسيد الكبريت. قال مايكل مانجا ، أستاذ علوم الأرض في جامعة كاليفورنيا ، بيركلي: “كمية ثاني أكسيد الكبريت المنبعثة أصغر بكثير من جبل بيناتوبو.
لذلك حتى يبدأ ثوران هانجا مرة أخرى ويستمر على نفس المستوى القوي ، فإنه من المستحيل ألا يكون له تأثير تبريد عالمي.
الدكتور. وقال كرونين إن قوة الانفجار مرتبطة بموقعه على عمق 500 قدم تحت الماء. عندما تصطدم الصخور المنصهرة أو الصهارة بمياه البحر ، يتبخر الماء على الفور ، مما يؤدي إلى توسيع الثوران عدة مرات. لو كان أعمق ، لكان ضغط الماء سيقلل من اندلاع البركان.
عمق التربة في المقلاة مما يعيق التجذير.
قال كاروين رايت ، عالم فيزياء الغلاف الجوي بجامعة باث في المملكة المتحدة ، إن الانفجار أحدث موجة صدمة في الغلاف الجوي ، وهي واحدة من أكثر الموجات التي تم اكتشافها غرابة على الإطلاق. تظهر قياسات الأقمار الصناعية أن الموجة ارتفعت إلى 60 ميلاً وراء طبقة الستراتوسفير وانتشرت حول العالم بسرعة تزيد عن 600 ميل في الساعة.
قال الدكتور رايت: “نشهد موجة كبيرة ، شيء لم نشهده في البيانات التي نستخدمها منذ 20 عامًا”. “لم نر قط شيئًا كهذا يغطي الأرض كلها ، وبالتأكيد ليس من بركان.”
تحدث الموجة عندما تزيح قوة الانفجار كمية كبيرة من الهواء داخل وخارج الغلاف الجوي. ولكن بعد ذلك سحبته الجاذبية للأسفل. ثم ارتفع مرة أخرى ، واستمر هذا التذبذب لأعلى ولأسفل ، مما أدى إلى نشوء موجة ضغط عالية ومنخفضة متناوبة تتحرك إلى الخارج من مصدر الانفجار.
قال الدكتور رايت إنه حتى لو كان المد مرتفعًا في الغلاف الجوي ، فقد يكون له تأثير قصير المدى على أنماط الطقس القريبة من السطح ، وربما يؤثر بشكل غير مباشر على التيار النفاث.
قال: “نحن لا نعرف على الإطلاق”. “سنرى ما سيحدث في الأيام القليلة المقبلة.
قال الدكتور رايت أنه نظرًا لأن الموجة كانت عالية جدًا ، فقد يكون لها تأثير ضئيل على الإرسال اللاسلكي وإشارات أقمار نظام التثبيت العالمي.
قد تكون موجات الضغط الجوي قد لعبت أيضًا دورًا في حدوث موجات تسونامي غير عادية.
تحدث تسونامي بسبب الإزاحة السريعة للمياه ، عادة بسبب حركة الصخور والتربة. يمكن أن تتسبب الصدوع الكبيرة تحت الماء في حدوث تسونامي عند التحرك في الزلزال.
البراكين تسبب أيضا موجات المد. في هذه الحالة ، قد ينهار ثوران بركاني تحت الماء وحفرة البركان ويسبب النزوح. أو ربما انهار جزء من البركان بشكل غير مستقر ، والنتيجة نفسها.
لكن العلماء قالوا إن هذا هو السبب الوحيد لتسونامي المحلي الذي اجتاح تونجا. في العادة ، قال جيرارد فراير ، الباحث المشارك في جامعة هاواي في مانواه ، والذي عمل سابقًا في مركز التحذير من تسونامي المحيط الهادئ ، “يمكنك أن تتوقع أن تتبدد هذه الطاقة عن بعد.”
لكن الحدث تسبب في حدوث موجات تسونامي بحجم أمواج تسونامي محلية على مدى عدة ساعات قبالة الساحل الغربي لليابان وتشيلي والولايات المتحدة ، مما تسبب في النهاية في حدوث موجات تسونامي صغيرة في أجزاء أخرى من العالم.
أثناء انتقالها عبر الغلاف الجوي ، فهذا مؤشر على أن موجة الضغط ربما تكون قد أثرت على المحيط ، مما تسبب في تأرجحها.
قد يستغرق تحليل البيانات أسابيع أو شهورًا لتحديد ما إذا كان ذلك قد حدث ، لكن بعض الباحثين يقولون إن هذا تفسير قابل للتطبيق.
قال الدكتور تينجلر: “نحن نعلم أن الغلاف الجوي والمحيط مرتبطان”. “ونشهد تسونامي في المحيط الأطلسي ، وليس فقط حول طرف أمريكا الجنوبية.
“الدليل واضح جدا على أن موجة الضغط لعبت دورا ، والسؤال هو ما هي مساحة المنطقة.
