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圖片來源：Lars Hoffmann/NASA

近日湯加火山的爆發(fā)引發(fā)了一系列令人費(fèi)解的地球大氣漣漪，科學(xué)家正加緊研究這一現(xiàn)象。衛(wèi)星數(shù)據(jù)顯示，這一事件引發(fā)了一種不同尋常的大氣重力波，以前的火山噴發(fā)還沒有產(chǎn)生過這樣的信號(hào)。

據(jù)《自然》報(bào)道，這一發(fā)現(xiàn)是1月14日湯加火山爆發(fā)數(shù)小時(shí)后，由美國宇航局Aqua衛(wèi)星上的大氣紅外探測器（AIRS）收集到的。

衛(wèi)星圖像顯示了幾十個(gè)同心圓，每個(gè)同心圓代表大氣中快速移動(dòng)的氣體波，并且綿延超過16000公里。這些波從海洋表面到達(dá)電離層，研究人員認(rèn)為它們可能環(huán)繞了地球好幾圈。

德國于利希超級(jí)計(jì)算中心大氣科學(xué)家Lars Hoffmann補(bǔ)充說：“這臺(tái)儀器已經(jīng)運(yùn)行了大約20年，我們從來沒有見過這么好的同心波模式?！?/p>

大氣中的空氣分子在空氣柱中受到垂直擾動(dòng)而不是水平擾動(dòng)時(shí)就會(huì)產(chǎn)生大氣重力波。當(dāng)風(fēng)從山頂掠過時(shí)加速，或者當(dāng)?shù)靥鞖庀到y(tǒng)對(duì)流時(shí)可能會(huì)發(fā)生這種情況。這種上下波動(dòng)在大氣層中傳遞能量和動(dòng)量，它們的影響通常表現(xiàn)為在高高的云層中形成一系列漣漪。

從理論上講，火山噴發(fā)產(chǎn)生的熱空氣和火山灰迅速上升，在進(jìn)入上層大氣后可能會(huì)引發(fā)更大規(guī)模的重力波。但是，自從2002年5月AIRS儀器發(fā)射以來，科學(xué)家還沒有觀測到類似的情況。

英國巴斯大學(xué)大氣物理學(xué)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(fā)生的物理現(xiàn)象有關(guān)，但我們還不知道那是什么。”

Wright團(tuán)隊(duì)?wèi)岩?，上層大氣中“巨大的、雜亂的熱氣體堆”可能是引發(fā)這些波的原因。他認(rèn)為，熱氣體上升到平流層，會(huì)撞擊周圍的空氣。

湯加火山爆發(fā)的聲音傳遍了南太平洋，甚至在美國的部分地區(qū)也能聽到?；鹕交腋采w了湯加的許多地區(qū)，但由于斷電、電話線和互聯(lián)網(wǎng)連接中斷，救援機(jī)構(gòu)很難評(píng)估其傷亡和損失程度。

Wright是第一個(gè)在Hoffmann提供的數(shù)據(jù)中發(fā)現(xiàn)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(duì)流似乎非常復(fù)雜和顛簸，同時(shí)正在產(chǎn)生一系列的東西?！斑@是我們認(rèn)為目前正在發(fā)生的事情，但我們只研究了幾個(gè)小時(shí)。”Wright說。

牛津大學(xué)氣候科學(xué)家Scott Osprey表示，這次火山噴發(fā)可能在引起這些重力波方面是獨(dú)一無二的。

火山噴發(fā)可能持續(xù)了幾分鐘，但其影響可能是持久的。在熱帶地區(qū)，重力波會(huì)干擾周期性的風(fēng)向逆轉(zhuǎn)，Osprey認(rèn)為，這可能會(huì)影響遠(yuǎn)至歐洲的天氣模式。

研究人員正在密切監(jiān)測該火山的進(jìn)一步噴發(fā)。新西蘭奧克蘭大學(xué)火山學(xué)家Shane Cronin說：“我們只是在密切關(guān)注事態(tài)的發(fā)展?；鹕娇赡軙?huì)從地下深處重新注入大量巖漿，從而產(chǎn)生更大的爆發(fā)。但是如果它已經(jīng)耗盡了主要供給，則可能只會(huì)產(chǎn)生較小的噴發(fā)，且大部分隱藏在海洋表面之下。（辛雨）