ارتفع بلوم ، القادم من هانجا تونجا-هانجى هاباي ، 58 كيلومترًا (38 ميلًا) في الغلاف الجوي وكان بمثابة عاصفة رعدية ضخمة.
عندما ينفجر بركان تحت الماء بالقرب من جزيرة صغيرة غير مأهولة هانغا تونغا – هونغا هوبوي في يناير 2022 ، تم وضع قمرين صناعيين للأرصاد الجوية بشكل فريد لمراقبة ارتفاع وعرض بلوم. استحوذوا معًا على أعلى إزهار في سجل القمر الصناعي.
العلماء في[{” 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.”
https://www.youtube.com/watch؟v=_ksqc3LyW5c
تُظهر الرسوم المتحركة أعلاه منظرها المجسم لارتفاع ثوران بركان تونجا وتطوره وتناثره في غضون 13 ساعة في 15 يناير 2022. تم إنشاء الرسوم المتحركة من ملاحظات الأشعة تحت الحمراء كل 10 دقائق بواسطة GOES-17 و Himawari. 8- ووفقاً لهذه الملاحظات ، تسارع الاندفاع الأولي للبركان إلى 58 كيلومتراً فوق مستوى سطح البحر في حوالي 30 دقيقة. بعد فترة ، ارتفع النبض الثانوي إلى أكثر من 50 كيلومترًا (31 ميلًا) ثم انقسم إلى ثلاث قطع.
عادةً ما يحسب علماء الأرصاد الجوية ارتفاع السحابة باستخدام أدوات الأشعة تحت الحمراء لقياس درجة حرارة السحابة ثم مقارنتها بعينة محاكاة لدرجة الحرارة والارتفاع. ومع ذلك ، تعتمد هذه الطريقة على افتراض أن درجات الحرارة تنخفض عند ارتفاعات أعلى – وهذا صحيح في طبقة التروبوسفير ، ولكن ليس بالضرورة الطبقات الوسطى والعليا من الغلاف الجوي. يحتاج العلماء إلى طريقة أخرى لحساب الارتفاع: الهندسة.
يقع Hunga Tonga-Hunga Ha’apai في المحيط الهادئ بين Glacier-8 ، على بعد 140.7 درجة شرق خط الاستواء ، و GOES-17 ، 137.2 درجة غرب مدار الأرض. أوضح كونستانتين كلوبينكوف ، العالم في فريق ناسا لانغلي: “من زاويتين للأقمار الصناعية ، تمكنا من إعادة إنشاء الصورة ثلاثية الأبعاد للسحب”.
15 يناير 2022
تظهر هذه السلسلة من الصور الثابتة لـ GOES-17 بلوم في مراحل مختلفة في 15 يناير. لاحظ كيف أن الارتفاعات الأعلى من الإزهار في الستراتوسفير والميزوسفير تلقي بظلالها على المناطق السفلية.
استخدم Klopenkov و Petka تقنية مصممة في الأصل لدراسة العواصف الرعدية الشديدة التي تخترق طبقة الستراتوسفير. تطابق الخوارزمية الخاصة بهم الملاحظات المتزامنة للصورة السحابية نفسها من قمرين صناعيين ، ثم تستخدم التنظير المجسم لإنشاء ملف تعريف ثلاثي الأبعاد للسحب العلوية. (هذا مشابه للطريقة التي يرى بها دماغ الإنسان الصور ثلاثية الأبعاد باستخدام صورتين من أعيننا.) لتحديد الارتفاع المحلي لطبقة الستراتوسفير والتروبوسفير في اليوم ، قارنوا قياساتهم مع تحليل نموذج ناسا Geos-5.
الجزء العلوي من الإزهار مصعد على الفور بسبب حالة الجفاف الشديد في الغلاف الجوي. ومع ذلك ، انتشرت مظلة من الرماد والغاز الستراتوسفير على ارتفاع حوالي 30 كيلومترًا (20 ميلاً) ، تغطي في النهاية مساحة 157000 كيلومتر مربع (60 ألف ميل مربع) ، وهي أكبر من ولاية جورجيا.
وقال كلوبينكوف: “عندما تنتقل المواد البركانية عالياً في طبقة الستراتوسفير محكمة الغلق ، فإن الرماد البركاني وثاني أكسيد الكبريت وثاني أكسيد الكربون والبخار تنتقل في جميع أنحاء العالم”. في غضون أسبوعين ، قام ساتل مراقبة السواتل السحابية الليدار والأشعة تحت الحمراء (CALIPSO) ، بالإضافة إلى مجموعة خرائط الأوزون وملف التعريف على القمر الصناعي SWOMI-NBP ، بالدوران حول التكاثر الرئيسي للمواد البركانية حول العالم.
قال كازان طه ، عالم الغلاف الجوي في مركز جودارد لرحلات الفضاء التابع لناسا ، إن الهباء الجوي القادم من بلوم يبقى في طبقة الستراتوسفير لمدة شهر تقريبًا بعد الانفجار ، ويمكن أن يستمر لمدة عام أو أكثر. قد تتأثر الانفجارات البركانية الطقس المحلي والمناخ العالمي. ومع ذلك ، أشار طه إلى أنه من غير المرجح أن يكون لتونجا بلوم تأثيرات مناخية كبيرة لأنه كان منخفضًا في ثاني أكسيد الكبريت – وهو ثوران بركاني بارد – ولكنه مرتفع في البخار ، مما ساهم في ارتفاعه المثير للإعجاب.
وقال “مزيج الحرارة البركانية ودفء الرطوبة من المحيط جعل هذا الانفجار غير مسبوق. إنه مثل المزيد من الوقود مع عاصفة رعدية ضخمة.” كمية لا تصدق من البرق. وهذا ما يجعلها مهمة من وجهة نظر الأرصاد الجوية.
صور ومقاطع فيديو من مرصد الأرض التابع لناسا جوشوا ستيفنز مقدمة من كريستوفر بيتكا وكونستانتين كلوبينكوف / بيانات مركز أبحاث لانغلي التابع لناسا وصورة GOES-17 بإذن من NOAA والقمر الصناعي البيئي الوطني وخدمة البيانات والمعلومات (NESDIS). قصة بقلم صوفي بيتس ، فريق أخبار علوم الأرض التابع لناسا مع مايك كارلوفيتش.
