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위성은 지금까지 가장 높은 화산 기둥을 관찰합니다.

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통가 화산 폭발 100분 후. Hunga Tonga-Hunga Ha'apai 화산의 분출을 위에서 찍은 확대 사진으로 검푸른 바다를 배경으로 보는 사람을 향해 버섯처럼 피어오르는 회색 깃털을 보여줍니다.
분화가 시작된 지 100분 후 화산의 모습. (제공: Simon Proud / Uni Oxford, RALSpace NCEO / Japan Meteorological Agency.)

2022년 Hunga Tonga-Hunga Ha'apai 화산의 폭발은 높이가 거의 58km에 달하는 화산 기둥으로 기록된 것 중 가장 높았습니다. 정지궤도위성 XNUMX기의 데이터를 이용해 플룸을 측정한 영국 옥스퍼드 대학과 RAL 스페이스의 물리학자들에 따르면 지구의 성층권을 통과해 낮은 중간권에 진입한 것도 처음이었다. 에 설명된 측정 과학, 화산 폭발이 기후에 미치는 영향에 대해 새로운 시각을 제시하고 제대로 이해되지 않은 지구 대기층에 대한 새로운 정보를 공개합니다.

Hunga Tonga-Hunga Ha'apai는 남태평양의 통가 군도에 위치해 있습니다. 15년 2022월 XNUMX일, 그것은 격렬하게 분출하여 매우 높은 화산재, 가스 및 물 기둥을 대기 중으로 분출했습니다. 그러나 지금까지 아무도 그 키가 얼마나 컸는지 정확히 알지 못했습니다.

시차 효과

깃털의 높이를 측정하기 위해 물리학자들은 사이먼 프라우드 두 눈이 깊이를 인식하는 데 사용하는 것과 동일한 메커니즘인 시차를 사용했습니다. 10개의 기상 위성은 서로 다른 위치에서 화산을 관찰하여 여러 각도에서 촬영했습니다. 분출이 일어나는 동안 위성이 XNUMX분마다 기록한 이 이미지를 통해 물리학자들은 깃털 꼭대기의 XNUMX차원 사진을 만들 수 있었습니다.

"일반적으로 연기 높이는 (위성에서 측정한) 연기 온도와 (기상 모델에서 얻은) 대기 온도를 비교하여 계산합니다."라고 Proud는 설명합니다. “이 분화는 너무 높아서 온도 기술이 너무 부정확합니다. 시차 방법은 단순한 기하학 외에는 아무것도 필요하지 않기 때문에 다른 접근 방식이 실패하는 이러한 유형의 극단적 폭발을 측정하는 데 매우 적합합니다.”

Proud는 시차 기반 추정은 좋은 위성 범위에서만 가능하다고 덧붙입니다. 따라서 XNUMX년 전에는 불가능했을 것입니다.

거의 58km의 고도

팀의 측정에 따르면 연기는 가장 높은 범위에서 거의 58km의 고도에 도달하여 1991년 필리핀 피나투보 화산 폭발(40km)과 1982년 멕시코 엘 치촌 화산 폭발(31km)이 세운 기록을 경신했습니다. 그것은 또한 지구 표면 위 약 50km에서 시작하는 중간권에 도달한 것으로 기록된 최초의 플룸입니다.

"대기의 이 부분은 일반적으로 매우 건조하기 때문에 중간권 측면이 중요합니다."라고 Proud는 말합니다. “헝가-통가 화산 폭발로 물과 화산재, 이산화황이 그곳에 쌓였습니다.”

중간권으로 분출되는 물의 양은 지표 온난화로 이어질 수 있기 때문에 기후에 영향을 미칠 수 있다고 그는 덧붙였다. "우리는 상층 대기에 대한 지식이 많지 않기 때문에 분출은 자연 실험실과 같은 역할을 하여 상층 과정을 더 잘 이해하는 데 도움이 됩니다."

Proud와 동료들은 이제 시차 방법을 사용하여 다른 분출을 연구하고 싶다고 말합니다. 그들의 목표는 화산 학자와 대기 과학자가 화산재가 대기 중에 분산되는 방식을 모델링하는 데 사용할 수 있는 연기 높이 데이터 세트를 개발하는 것입니다. "이 기술은 발생하는 폭발(심지어 심한 뇌우)을 측정하는 데 사용될 수 있습니다."라고 Proud는 말합니다. 물리 세계.

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