汤加火山喷发期间探测到难以捉摸的大气波

2022 年洪加汤加-洪加哈阿派火山的灾难性喷发引发了过去 85 年来一直未被探测到的特殊大气波。来自夏威夷大学马诺阿分校、海洋地球科学技术局 ( JAMSTEC ) 和京都大学的研究人员依靠最先进的观测数据和计算机模拟来发现Pekeris 波的存在——空气中的波动这种压力在 1937 年被理论化，但直到现在才被证明在自然界中存在。

该研究发表在《大气科学杂志》上。

今年早些时候，南太平洋的喷发引发了自 1883 年尼西亚著名的喀拉喀托火山喷发以来世界经历的最强大的爆炸。能量的快速释放激发了大气中的压力波，迅速传播到世界各地。

喷发附近的大气波型相当复杂，但数千英里外的扰动是由一个孤立的波阵面引导的，该波阵面以每小时 650 多英里的速度水平传播，向外扩散。与初始波前相关的气压扰动在全世界数千个气压计记录中清晰可见。

“在喀拉喀托火山喷发后观察到了同样的行为，在 20 世纪初，英国科学家霍勒斯·兰姆提出了这一波的物理理论，” UH马诺阿海洋学院大气科学名誉教授凯文·汉密尔顿说。地球科学与技术。“这些运动现在被称为兰姆波。1937 年，-以色列数学家和地球物理学家 Chaim Pekeris 扩展了 Lamb 的理论处理，并得出结论认为水平速度较慢的第二波解也是可能的。Pekeris 试图在喀拉喀托火山喷发后的压力观测中找到他较慢波的证据，但未能提供令人信服的案例。”

成功识别波浪

科学家们应用了广泛的工具，包括地球静止卫星观测、计算机模拟和极其密集的气压观测网络，以成功识别汤加喷发后大气中的 Pekeris 波。

主要作者、海洋地球科学技术研究中心环境建模研究中心副主任 Shingo Watanabe 对汤加火山喷发的反应进行了计算机模拟。

“当我们研究计算机模拟和观察到的整个太平洋盆地的脉冲时，我们发现在广阔的地区可以看到较慢的波前，并且其特性与近一个世纪前 Pekeris 的预测相匹配，”汉密尔顿说。

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