ภูเขาไฟ

สิ่งเหล่านี้เป็นหนึ่งในข้อสังเกตจำนวนมากที่รายงานโดยทีมนักวิทยาศาสตร์ 76 คนจาก 17 ประเทศที่ทำการวิจัยคลื่นบรรยากาศของการปะทุ ซึ่งเป็นการปะทุครั้งใหญ่ที่สุดที่ทราบจากภูเขาไฟนับตั้งแต่การปะทุของกรากาตัวเมื่อปี พ.ศ. 2426 ผลงานของทีมงานซึ่งรวบรวมในระยะเวลาสั้นผิดปกติเนื่องจากความสนใจทางวิทยาศาสตร์อย่างมากในการปะทุ ได้รับการตีพิมพ์ในวารสารScience ในวันนี้ David Fee ผู้อำนวยการศูนย์เทคนิค Wilson Alaska ที่สถาบันธรณีฟิสิกส์มหาวิทยาลัย Alaska Fairbanks เป็นผู้เขียนบทความวิจัยชั้นนำและหนึ่งในสี่ของนักวิจัยของศูนย์ที่เกี่ยวข้องกับงานนี้ การปะทุของฮังกาใกล้กับเกาะตองกาได้ให้ข้อมูลเชิงลึกอย่างไม่เคยปรากฏมาก่อนเกี่ยวกับพฤติกรรมของคลื่นในชั้นบรรยากาศ เครือข่ายหนาแน่นของบารอมิเตอร์ เซ็นเซอร์อินฟราซาวนด์ และเครื่องวัดแผ่นดินไหวในอลาสกา ซึ่งดำเนินการโดยศูนย์เทคนิควิลสันอลาสกาของสถาบันธรณีฟิสิกส์ หอสังเกตการณ์ภูเขาไฟอลาสกา และศูนย์แผ่นดินไหวอลาสกา มีส่วนสนับสนุนข้อมูลดังกล่าว "ความหวังของเราคือเราจะสามารถตรวจสอบการปะทุของภูเขาไฟและคลื่นสึนามิได้ดีขึ้นด้วยการทำความเข้าใจคลื่นบรรยากาศจากการปะทุครั้งนี้" Fee ซึ่งเป็นนักวิทยาศาสตร์ผู้ประสานงานของ Geophysical Institute ของ Alaska Volcano Observatory กล่าว "คลื่นบรรยากาศถูกบันทึกไว้ทั่วโลกในแถบความถี่กว้าง และจากการศึกษาชุดข้อมูลที่น่าทึ่งนี้ เราจะเข้าใจการสร้าง การแพร่กระจาย และการบันทึกของคลื่นเสียงและบรรยากาศได้ดียิ่งขึ้น" เขากล่าว "สิ่งนี้มีผลต่อการติดตามการระเบิดของนิวเคลียร์ ภูเขาไฟ แผ่นดินไหว และปรากฏการณ์อื่นๆ อีกหลากหลาย" นักวิจัยพบว่าพฤติกรรมของ Lamb wave ของการปะทุนั้นน่าสนใจเป็นพิเศษ ซึ่งเป็นประเภทที่ตั้งชื่อตาม Horace Lamb นักคณิตศาสตร์ชาวอังกฤษผู้ค้นพบในปี 1917 การระเบิดในชั้นบรรยากาศครั้งใหญ่ที่สุด เช่น จากการระเบิดของ ภูเขาไฟ และการทดสอบนิวเคลียร์ ทำให้เกิดคลื่นลูกแกะ สามารถใช้งานได้ตั้งแต่นาทีถึงหลายชั่วโมง Lamb wave เป็นคลื่นนำทางประเภทหนึ่ง ซึ่งเคลื่อนที่ขนานไปตามพื้นผิวของวัสดุและขยายขึ้นด้านบนด้วย ด้วยการปะทุของ Hunga คลื่นจะเคลื่อนที่ไปตามพื้นผิวโลกและวนรอบดาวเคราะห์ในทิศทางเดียว 4 ครั้งและในทิศทางตรงกันข้าม 3 ครั้ง เช่นเดียวกับที่สังเกตเห็นในการปะทุของ Krakatau ในปี 1883 "คลื่นลูกแกะนั้นหายาก เรามีข้อสังเกตคุณภาพสูงน้อยมาก" ฟีกล่าว "การทำความเข้าใจคลื่น Lamb เราสามารถเข้าใจแหล่งที่มาและการปะทุได้ดีขึ้น มันมีความเชื่อมโยงกับการเกิดสึนามิและภูเขาไฟ และน่าจะเกี่ยวข้องกับคลื่นอินฟราซาวด์ความถี่สูงและคลื่นอะคูสติกจากการปะทุ" คลื่น Lamb ประกอบด้วยคลื่นอย่างน้อยสองจังหวะใกล้กับ Hunga โดยจังหวะแรกมีความดันเพิ่มขึ้น 7 ถึง 10 นาที ตามด้วยการบีบตัวครั้งที่สองและใหญ่ขึ้น และความดันลดลงตามยาว คลื่นยังเข้าสู่ชั้นบรรยากาศไอโอโนสเฟียร์ของโลก โดยเพิ่มขึ้นที่ 700 ไมล์ต่อชั่วโมงถึงระดับความสูงประมาณ 280 ไมล์ ตามข้อมูลจากสถานีภาคพื้นดิน ความแตกต่างที่สำคัญของคลื่น Lamb ของการระเบิดของ Hunga เมื่อเทียบกับคลื่นปี 1883 คือจำนวนข้อมูลที่รวบรวมได้เนื่องจากความก้าวหน้าทางเทคโนโลยีมากกว่าหนึ่งศตวรรษและการเพิ่มจำนวนของเซ็นเซอร์ทั่วโลก อ้างอิงจากรายงาน นักวิทยาศาสตร์ตั้งข้อสังเกตถึงการค้นพบอื่น ๆ เกี่ยวกับคลื่นในชั้นบรรยากาศที่เกี่ยวข้องกับการปะทุ รวมถึงอินฟราซาวน์ระยะไกลที่ "น่าทึ่ง" ซึ่งเป็นเสียงที่มีความถี่ต่ำเกินกว่าที่มนุษย์จะได้ยิน Infrasound เกิดขึ้นหลังจากคลื่น Lamb และตามมาด้วยเสียงที่ได้ยินในบางภูมิภาค เสียงที่ได้ยินซึ่งเป็นกระดาษโน้ตเดินทางประมาณ 6,200 ไมล์ไปยังอลาสก้า ซึ่งได้ยินไปทั่วรัฐว่าดังสนั่นซ้ำๆ ประมาณ 9 ชั่วโมงหลังการปะทุ “ฉันได้ยินเสียง แต่ตอนนั้นไม่คิดว่าเป็นการระเบิดของภูเขาไฟในแปซิฟิกใต้อย่างแน่นอน” ฟี กล่าว รายงานของอะแลสกาเป็นบัญชีที่ไกลที่สุดของเสียงที่ได้ยินจากแหล่งที่มา ส่วนหนึ่งเป็นเพราะกระดาษบันทึกถึงการเพิ่มขึ้นของประชากรทั่วโลกและความก้าวหน้าในการเชื่อมต่อทางสังคม "เราจะศึกษาสัญญาณเหล่านี้เป็นเวลาหลายปีเพื่อเรียนรู้ว่าคลื่นในชั้นบรรยากาศเกิดขึ้นได้อย่างไรและแพร่กระจายไปทั่วโลกได้อย่างไร" Fee กล่าว