一年前,亨加-汤加-亨加-哈派(Hunga Tonga-Hunga Ha"apai)火山爆发,对太平洋岛国汤加造成了广泛的破坏,将火山物质喷入大气层达36英里(58公里)。它带来了近50英尺(15米)的海啸,冲上岸来,摧毁了村庄,并产生了波及全世界的两次音爆。
在地球轨道上运行的卫星争先恐后地捕捉灾难后果的图像和数据。将近一年后,现在我们可以听一下21世纪最大的火山爆发的声效,该声效是利用欧空局Aeolus任务的风力数据制作的。
(资料图片仅供参考)
一位声音艺术家利用ViRES平台提供的强度信号,重现了水下火山喷发的声波。杰米-佩雷拉利用其在亨加-汤加爆炸灰云上的一次飞越中获得的风数据,使用其中一个冲击波的音频样本,将其时间拉长为一个幽灵般的音调,并将其分配给从90个Aeolus读数中转录的谐波值,持续时间约15分钟。
听众每两秒钟听到一个读数,其谐波范围横跨六个钢琴八度,其中最高的读数可以在01:18分左右听到,当时读数显示喷发的尘埃羽流处于最高峰(超过20.5公里)。声波化背后的艺术意图是唤起人们对另一个世界的景观的关注。
https://soundcloud.com/esa/data-sonification-of-hunga-tonga-volcanic-eruption
自2009年以来,这座火山一直在零星地喷发,但在2021年12月下旬,随着一系列的喷发,火山气体从喷口喷出,火山活动急剧增加。这一系列强烈的爆炸始于2022年1月15日,并产生了大气冲击波、音爆和海啸波,传遍了全世界。它还产生了大量的水蒸气,射入地球的平流层,足以填满58000多个奥林匹克规格的游泳池。
几颗地球观测卫星在火山爆发之前、期间和之后都收集了数据。在Aeolus数据科学创新集群工作的科学家们利用欧空局Aeolus任务的数据来追踪火山爆发,这要归功于Aeolus虚拟研究环境的近实时数据。
在接受Wild Alchemy采访时,欧空局的Tommaso Parrinello评论说:"Aeolus任务最令人印象深刻的方面之一是数据与科学家的速度之快--几乎所有的数据都在三个小时之内。数据显示在一个漂亮的和用户友好界面的虚拟研究环境,称为ViRES,我们可以很容易地从中发现趋势。"
随着亨加-汤加火山喷发,羽流基本上阻断了喷发区域的卫星信号,因为它们被注入了原本"干净"的对流层上部和平流层下部"。
尽管超过了它在轨道上的设计寿命,欧空局的Aeolus任务继续提供出色的数据。Aeolus风数据的用途很多,从预测天气和改善气候模型,到追踪近乎实时的事件,例如最近的亨加-汤加火山爆发。图片显示了2022年1月15日火山爆发的火山灰如何在Aeolus的测量中留下痕迹。在汤加地区上空的Aeolus信号中可以看到一个巨大的突起,或者说是下降,这表明火山灰羽流一定是达到了高于Aeolus可以探测到的高度范围。资料来源:欧空局
Aeolus信号在火山爆发地区的一个巨大的亮点,或下降,表明火山灰羽流一定达到了Aeolus范围之外的高度。2022年1月晚些时候,Aeolus的测量范围从21公里提高到30公里,此后,卫星的云层观测清楚地反映了灰羽在平流层的位置。
Tommaso解释说:"稍微调整卫星的范围,再加上它的全球覆盖范围,意味着我们在欧洲中程天气预报中心的同事能够在几乎实时的情况下跟踪这个羽流向西移动的情况。由于Aeolus对火山颗粒的敏感程度,甚至在几个月后也有可能看到其影响。"
在最近发表在《自然》杂志上的一篇论文中,一个科学家小组显示,全球平流层水质量前所未有地增加了13%(相对于气候学水平),平流层气溶胶负荷增加了五倍--这是过去三十年来的最高值。
利用卫星数据(包括来自欧空局Aeolus卫星的数据)和地面观测的组合,研究小组发现,由于极端的高度,火山羽流在短短一周内就绕过了地球,并在三个月内几乎从一极分散到另一极。
亨加火山爆发对全球平流层扰动的独特性质和规模使其成为现代观测时代最引人注目的自然事件之一。即使一年过去了,人们对这次非同寻常的爆炸性喷发的兴趣依然存在。