汤加 Hunga Tonga-Hunga Ha'apai 火山爆发

2022年1月15日

编者按：这篇报道于2022年1月19日更新，以添加更多背景和引用研究火山的科学家的话。

一场强大的火山喷发摧毁了南太平洋一个无人居住的小岛，名为Hunga Tonga Hunga Ha'apai。损失评估仍在进行中，但初步报告显示，汤加岛国的一些社区受到火山灰和严重海啸的严重破坏。

自2009年以来，这座火山曾多次零星喷发。最近的一次活动始于2021年12月下旬，一系列苏尔采扬火山喷发堆积并重塑了该岛，同时从火山口喷出火山灰和火山气体。1月13日，Hunga Tonga Hunga Ha'apai发生了相对强烈的爆炸，但1月15日早些时候发生的一系列更强烈的爆炸产生了席卷全球的大气冲击波、音爆和海啸。

几颗地球观测卫星在火山爆发期间和之后收集了数据。隶属于美国国家航空航天局灾难项目的科学家现在正在收集图像和数据，并与世界各地的同事分享，包括救灾机构。

火山爆发的威力在卫星图像中很快就显现出来了。如上图所示，一股巨大的物质羽流形成了火山学家所说的伞状云，带有新月形的弓形冲击波和大量雷击。

密歇根理工大学火山学家Simon Carn说：“伞状云的最大直径约为500公里（300英里）。”“这与皮纳图博火山相当，是卫星时代最大的火山之一。然而，与皮纳图博火山这样的纯岩浆喷发相比，汤加火山喷发中的水可能增加了爆炸性。”

NOAA的地球静止运行环境卫星17（GOES-17）捕捉到了上面动画的图像。卫星高级基线成像仪的自然色视图是在当地时间下午5点至8点（世界时间04:00至07:00）之间采集的，当时火山羽流在南太平洋上空向上和向外扩展。（美国国家航空航天局为美国国家海洋和大气管理局建造并发射GOES系列卫星。）

2022年1月16日

第二张图像基于1月16日云气溶胶激光雷达和红外探路者卫星观测（CALIPSO）任务收集的数据，显示火山喷发的物质上升到31公里（19英里）的高度。1月15日收集的其他CALIPSO数据表明，少量火山灰和气体可能高达39.7公里（24.7英里）。

美国国家航空航天局兰利研究中心的研究员Jason Tackett说：“这是迄今为止我们用CALIPSO测量到的最高的火山羽流。”CALIPSO由美国国家航空航天局和法国国家空间研究中心于2006年发射。

这次喷发的威力足以将火山物质注入平流层，平流层通常始于世界这一地区15公里（9英里）以上。科学家们密切关注火山物质何时到达这一相对干燥的大气层，因为与停留在较低、较潮湿的对流层相比，粒子停留的时间更长，传播的距离更远。如果足够多的火山物质到达平流层，就会开始对全球气温产生降温影响。

尽管1月15日的烟羽高度极高，但科学家们预计它不会对气候产生太大影响。卫星观测表明，火山喷发向高层大气注入了约0.4太克的二氧化硫，但气候影响的阈值约为5太克。科罗拉多大学大气科学家Brian Toon解释道：“就可能对气候的影响而言，这与过去20年中发生的十几次火山喷发并无不同。”“在经过仔细研究的数据中（当消除拉尼娜和厄尔尼诺的影响时），这些影响可能是可以观察到的，但影响太小，普通人无法感受到。”

2022年1月7日至17日

为什么这次火山喷发如此猛烈还不清楚。美国国家航空航天局科学家Daniel Slayback解释道：“对于这种爆炸性的东西，通常是大量海水在有限的地质环境中与大量岩浆库接触的结果。了解地球火山特征周围的侵蚀过程，可以深入了解相关过程在太阳系其他部分（包括火星）的表现。

来自商业卫星、欧洲和加拿大雷达成像仪的初步图像表明，Hunga Tonga Hunga Ha’apai的一小部分仍位于水位线以上。这个火山岛于2015年1月首次从海上升起。喷发活动在一个新的火山锥周围堆积了火山灰，并将更古老、更以熔岩为基础的洪加汤加岛和洪加哈派岛连接起来，形成了洪加汤加洪加哈派岛。

卫星很容易在海洋中发现该岛最近消亡的迹象。上面的三张自然彩色图像显示了火山沉积物、火山灰、浮石，以及可能持续的火山喷发物是如何在事件发生后的几天里使水变色的。这些图像是由美国国家航空航天局Aqua卫星上的中分辨率成像光谱仪（MODIS）获取的。

地质记录表明，洪加汤加过去可能曾发生过类似的大规模爆炸性喷发。斯莱巴克说：“我只是没想到这么快就会发生这种事。”“这是一个美丽的小岛，有着由草、热带鸟类和其他野生动物组成的繁荣生态系统。”

Joshua Stevens和Lauren Dauphin拍摄的美国国家航空航天局地球观测站图像，使用了来自美国国家航空和宇宙航行研究中心/法国国家空间研究中心的CALIPSO数据、来自美国国家航天局EOSDIS LANCE和GIBS/Worldwiew以及索米国家极地轨道合作伙伴关系的MODIS和VIIRS数据，以及由美国国家海洋和大气管理局和国家环境卫星、数据和信息服务局（NESDIS）提供的GOES图像。Adam Voiland与Mike Carlowicz的故事。