9月 26, 2022

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Tonga Volcano Plume Reached the Mesosphere

トンガ火山の巨大な噴煙は平均的な海に達しました-大気中に38マイル

フンガトンガ-フンガハアパイからの噴煙は、58 km(38マイル)の高さの大規模な雷雨のように機能しました。

小さな無人島の近くで海底火山が噴火したとき ホンガトンガ-ホンハッピ 2022年1月、シャフトの高さと幅を監視するために、2つの気象衛星が独自の場所に配置されました。 一緒に、彼らは衛星記録の中でおそらく最も高い列であるものを捕らえました。

の科学者[{” attribute=””>NASA’s Langley Research Center analyzed data from NOAA’s Geostationary Operational Environmental Satellite 17 (GOES-17) and the Japanese Aerospace Exploration Agency’s (JAXA) Himawari-8, which both operate in geostationary orbit and carry very similar imaging instruments. The team calculated that the plume from the January 15 volcanic eruption rose to 58 kilometers (36 miles) at its highest point. Gas, steam, and ash from the volcano reached the mesosphere, the third layer of the atmosphere.

Prior to the Tonga eruption, the largest known volcanic plume in the satellite era came from Mount Pinatubo, which spewed ash and aerosols up to 35 kilometers (22 miles) into the air above the Philippines in 1991. The Tonga plume was 1.5 times the height of the Pinatubo plume.

“The intensity of this event far exceeds that of any storm cloud I have ever studied,” said Kristopher Bedka, an atmospheric scientist at NASA Langley who specializes in studying extreme storms. “We are fortunate that it was viewed so well by our latest generation of geostationary satellites and we can use this data in innovative ways to document its evolution.”

上のアニメーションは、2022年1月15日に13時間にわたって上昇、進化、分散したトンガ噴火のプルームの立体視を示しています。アニメーションは、GOES-17とGOES-17によって10分ごとに取得された赤外線観測から生成されました。ひまわり-8。これらの観測によると、最初の爆発は約30分で海面から58キロメートルに急速に上昇しました。 その後まもなく、二次パルスが50 km(31マイル)を超えて上昇し、3つの部分に分離しました。

大気科学者は通常、赤外線機器を使用して雲の高さを計算し、雲の温度を測定してから、それを温度と高度のモデルシミュレーションと比較します。 ただし、この方法は、気温がより高い高度で低下するという仮定に基づいています。これは対流圏では当てはまりますが、必ずしも 大気の中層と上層。 科学者は、高さを計算する別の方法、つまり幾何学を必要としていました。

Hunga Tonga-Hunga Ha’apaiは、東経140.7°の静止軌道にあるひまわり8号と、西経137.2°の静止軌道にあるGOES-17のほぼ中間の太平洋に位置しています。 NASAラングレーチームの科学者であるコンスタンティンクロビンコフ氏は、「2つの衛星角度から、雲の3次元画像を再現することができました」と説明しました。

立体視ノートトンガプラム火山

2022年1月15日

GOES-17からのこの一連の静止画像は、1月15日のさまざまな段階の列を示しています。 成層圏と中間圏のプルームの長い部分が下部に影を落としていることに注目してください。

KhlopenkovとBedkaは、成層圏を貫通する激しい雷雨を研究するために元々設計された手法を使用しました。 彼らのアルゴリズムは、2つの衛星からの同じ雲の風景の同時観測と一致し、立体視を使用して、上昇する雲の3Dプロファイルを作成します。 (これは、人間の脳が2つの目の画像を使用して3次元で物事を認識する方法に似ています。)次に、Khlobenkovは、下の広い灰の雲に背の高いプルームが投げかける長さの影を使用して、立体視測定を検証しました。 彼らはまた、彼らの測定値をNASAのGEOS-5モデル分析と比較して、その日の成層圏と対流圏の局所的な高さを決定しました。

列の上部 エレベーター 大気中の非常に乾燥した状態のため、ほとんどすぐに。 しかし、灰とガスの天蓋が散らばっています 成層圏 標高約30キロメートル(20マイル)で、最終的にはジョージア州よりも広い157,000平方キロメートル(60,000平方マイル)の面積をカバーします。

「風が強くない成層圏で火山物質がこの高さまで上昇すると、火山灰、二酸化硫黄、二酸化炭素、水蒸気が地球全体に運ばれる可能性があります」とクロビンコフ氏は述べています。 2週間以内に、雲-エアロソルライダーと赤外線パスファインダー衛星観測(CALIPSO)、およびスオミ-NPP衛星のオゾンとプロファイルマッピングアレイによって観測されたように、火山物質の主な噴煙が世界中に浮かんでいました。

NASAのゴダードスペースフライトセンターの大気科学者ガッサンタハは、噴火からのエアロゾルが成層圏で噴火後約1か月間持続し、1年以上持続する可能性があると述べました。 火山の放出は影響を与える可能性があります 地域の天気と地球の気候。 しかし、タハ氏は、トンガのプルームは二酸化硫黄(冷却を引き起こす火山の放出)が少なく、水蒸気が多いため、現在、気候に重大な影響を与える可能性は低いと指摘しました。これは印象的な上昇です。

「火山の熱と海からの大量の湿気の組み合わせにより、この噴火は前例のないものになりました。それは、大規模な雷雨のための過剰な燃料のようでした」とビドカは言いました。 「火山の噴煙は、これまでに見たどの雷雨よりも2.5倍高くなり、噴火の結果、 信じられないほどの量の稲妻。 これが、気象学の観点からこれを重要にしている理由です。」

クリストファー・ベドカとコンスタンティン・クロビンコフ/ NASAラングレー研究所から提供されたデータを使用したジョシュア・スティーブンスによるNASA Earth Observatoryの画像とビデオ、およびNOAAと国立環境衛星データ情報サービス(NESDIS)から提供されたGOES-17画像。 NASA地球科学ニュースチームのSophieBatesとMikeCarlwichによるストーリー。

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