De uitbarsting van de Hunga Tonga-Hunga Ha'apai-vulkaan in 2022 was de hoogste ooit geregistreerd, met een vulkanische pluim die bijna 58 km hoog was. Volgens natuurkundigen van de Universiteit van Oxford en RAL Space in het VK, die de pluim hebben gemeten met behulp van gegevens van een drietal geostationaire satellieten, was het ook de eerste die door de stratosfeer van de aarde ging en de lagere mesosfeer binnenging. De afmetingen, die worden beschreven in Wetenschap, werpen een nieuw licht op hoe vulkaanuitbarstingen het klimaat beïnvloeden en onthullen nieuwe informatie over een laag van de aardatmosfeer die nog steeds slecht wordt begrepen.
Hunga Tonga-Hunga Ha'apai ligt in de Tongaanse archipel in de zuidelijke Stille Oceaan. Op 15 januari 2022 barstte hij met geweld uit, waarbij een extreem hoge kolom van as, gassen en water de atmosfeer in werd geworpen. Tot nu toe wist echter niemand precies hoe hoog het was.
Het parallax-effect
Om de hoogte van de pluim te meten, leidden natuurkundigen door Simon trots gebruikte parallax, hetzelfde mechanisme dat onze twee ogen gebruiken om diepte waar te nemen. De drie weersatellieten observeerden de vulkaan vanuit verschillende posities en brachten hem vanuit meerdere hoeken in beeld. Deze beelden, die de satellieten tijdens de uitbarsting elke 10 minuten opnamen, stelden de natuurkundigen in staat een driedimensionaal beeld van de bovenkant van de pluim te maken.
"Meestal worden pluimhoogten berekend door de pluimtemperatuur (gemeten door een satelliet) te vergelijken met de atmosferische temperatuur (uit weermodellen)", legt Proud uit. “Deze uitbarsting ging zo hoog dat de temperatuurtechniek te onnauwkeurig is. Omdat de parallaxmethode niets meer nodig heeft dan eenvoudige geometrie, is het zeer geschikt om dit soort extreme uitbarstingen te meten waar andere benaderingen falen.
Proud voegt eraan toe dat op parallax gebaseerde schattingen alleen mogelijk zijn met een goede satellietdekking. Ze zouden daarom tien jaar geleden niet mogelijk zijn geweest.
Een hoogte van bijna 58 kilometer
De metingen van het team toonden aan dat de pluim een hoogte bereikte van bijna 58 kilometer op zijn hoogste punt, waarmee records werden gebroken die waren neergezet door de uitbarsting van Mount Pinatubo in de Filippijnen in 1991 (40 km) en de uitbarsting van El Chichon in 1982 in Mexico (31 km). Het is ook de eerste pluim die ooit is geregistreerd als het bereiken van de mesosfeer, die begint op ongeveer 50 km boven het aardoppervlak.
"Het mesosfeeraspect is belangrijk omdat dit deel van de atmosfeer meestal erg droog is", zegt Proud. "De uitbarsting van Hunga-Tonga bracht daar water, as en zwaveldioxide."
Nanokristallen kunnen explosieve vulkaanuitbarstingen veroorzaken
De hoeveelheid water die in de mesosfeer wordt uitgestoten, kan gevolgen hebben voor het klimaat, omdat het kan leiden tot opwarming van het oppervlak, voegt hij eraan toe. "Omdat we niet veel kennis hebben van de bovenste atmosfeer, dient de uitbarsting ook een beetje als een natuurlijk laboratorium, om ons te helpen de processen daarboven beter te begrijpen."
Proud en collega's zeggen dat ze hun parallaxmethode nu willen gebruiken om andere uitbarstingen te bestuderen. Hun doel is om een dataset van pluimhoogten te ontwikkelen die vulkanologen en atmosferische wetenschappers kunnen gebruiken om te modelleren hoe vulkanische as zich in de atmosfeer verspreidt. "De techniek zou kunnen worden gebruikt om uitbarstingen (en zelfs zware onweersbuien) te meten terwijl ze zich voordoen", vertelt Proud Natuurkunde wereld.
- Door SEO aangedreven content en PR-distributie. Word vandaag nog versterkt.
- Platoblockchain. Web3 Metaverse Intelligentie. Kennis versterkt. Toegang hier.
- Bron: https://physicsworld.com/a/satellites-observe-highest-volcano-plume-ever/
