科学家发现了有史以来最高的火山羽流

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牛津大学物理系和RAL Space的研究人员根据卫星捕捉到的图像，已经证实Hunga Tonga-Hunga Ha "apai火山在2022年1月喷发产生的火山羽流，是有史以来最高。这次巨大的喷发突破了大气层的中间层，也是第一次被直接观测到。研究结果发表在《科学》杂志上。

2022年1月15日，南太平洋汤加群岛的海底火山Hunga Tonga-Hunga Ha " apai猛烈喷发。这是迄今为止观测到的威力最大的一次爆炸，在世界各地引发了冲击波，并引发了毁灭性的海啸，导致数千人无家可归。火山灰和水喷发到大气中，组成了高耸的圆柱状火山羽流，但科学家们一直找不到一种精确的方法来测量它到底有多高。

通常，通过红外卫星测量火山顶部记录的温度，并将其与参考垂直温度剖面进行比较，就可以估计出火山羽流的高度。这是因为在对流层（地球大气的第一层和最低层），温度随着高度的增加而降低。但是，如果喷发非常大，以至于羽流渗透到下一层大气（平流层），这种方法测出的数据就会变得模糊，因为臭氧层吸收了太阳紫外线辐射，温度会随着高度再次升高。

为了克服这个问题，研究人员使用了一种基于“视差效应”的新方法。这是指从多条视线观察物体时，物体位置的明显差异。闭上右眼，伸出一只手，拇指朝上，你就能看到这一点。如果你切换眼睛，让你的左眼闭上，右眼睁着，你的拇指就会在背景的衬托下出现轻微的移动。通过测量这种明显的位置变化，并将其与眼睛之间的已知距离结合起来，就可以计算出到拇指的距离。

汤加火山的位置被三颗地球同步气象卫星覆盖，因此研究人员能够将视差效应应用到这些卫星捕捉到的航空图像上。关键是在火山喷发期间，卫星能够每10分钟记录一次图像，使羽流轨迹的快速变化得以记录。

结果表明，烟羽的最高高度达到57公里。这明显高于之前的记录保持者:1991年菲律宾皮纳图博火山（最高点40公里）和1982年墨西哥El Chichón火山（31公里）的喷发。这也使该羽流成为火山喷发的第一个观测证据，通过平流层将物质直接注入到离地球表面约50公里的中间层。

该研究论文题为"The January 2022 eruption of Hunga Tonga-Hunga Ha’apai volcano reached the mesosphere"，已发表在Science上。主要作者为牛津大学的SIMON R. PROUD。

前瞻经济学人APP资讯组

参考资料：DOI: 10.1126/science.abo4076

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