Folgendes wissen Wissenschaftler über den Ausbruch des Tonga-Vulkans

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Der Unterwasservulkan Hunga-Tonga-Hunga-Ha'apai brach plötzlich aus und löste Tsunami-Wellen in Tonga aus.

Geschrieben von Henry Fountain

Während Einwohner von Tonga darum kämpfen, sich von einer verheerenden Vulkanexplosion zu erholen, die den pazifischen Inselstaat mit Asche erstickte und überschwemmte Mit Wasser versuchen Wissenschaftler, die globalen Auswirkungen des Ausbruchs besser zu verstehen.

Sie kennen bereits die Antwort auf eine entscheidende Frage: Obwohl es sich anscheinend um den größten Ausbruch der Welt seit drei Jahrzehnten handelte, war der Die Explosion des Hunga-Vulkans am Samstag wird höchstwahrscheinlich keine vorübergehende Abkühlung des Weltklimas bewirken, wie es einige gewaltige Eruptionen in der Vergangenheit getan haben.

https://images.indianexpress.com/2020/08/1×1.png < p>Nach dem Ereignis kann es jedoch zu kurzfristigen Auswirkungen auf das Wetter in Teilen der Welt und möglicherweise zu geringfügigen Unterbrechungen der Funkübertragung kommen, einschließlich derjenigen, die von globalen Positionsbestimmungssystemen verwendet werden.

Ein von NOAA/Cira/Rammb bereitgestelltes Satellitenfoto zeigt den Ausbruch des Unterwasservulkans Hunga Tonga-Hunga Ha’apai in einem Bild eines Wettersatelliten. (NOAA/Cira/Rammb via The New York Times)

Die von der Explosion erzeugte Schockwelle sowie die ungewöhnliche Art der Tsunamis, die sie erzeugte, werden Wissenschaftler dazu bringen, das Ereignis jahrelang zu untersuchen. Tsunamis wurden nicht nur im Pazifik entdeckt, sondern auch im Atlantik, in der Karibik und im Mittelmeer

„Nicht, dass uns Vulkanausbrüche und Tsunamis nicht bewusst gewesen wären“, sagte Lori Dengler, emeritierte Professorin für Geophysik an der Humboldt State University in Kalifornien. „Aber es mit den modernen Instrumenten, die wir haben, mitzuerleben, ist wirklich beispiellos.“

Die Explosion des Unterwasservulkans, der offiziell als Hunga Tonga-Hunga-Haʻapai bekannt ist, regnete gefährliche Asche über die Region , einschließlich der tongaischen Hauptstadt Nuku'alofa, etwa 40 Meilen südlich. Die Hauptstadt erlebte auch einen 4-Fuß-Tsunami und anderswo wurden höhere Wellenhöhen gemeldet.

Die Regierung nannte den Ausbruch eine „beispiellose Katastrophe“, obwohl das volle Ausmaß des Schadens schwer zu bestimmen war, weil die Explosion Unterwasser-Telekommunikationskabel zerstörte und Asche die Schließung von Tongas Flughäfen zwang.

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Jenseits von Tonga war das Ausmaß der Explosion jedoch sofort ersichtlich. Satellitenfotos zeigten eine Wolke aus Erde, Gestein, vulkanischen Gasen und Wasserdampf mit einem Durchmesser von mehreren hundert Kilometern, und eine schmalere Wolke aus Gas und Schutt stieg fast 20 Kilometer in die Atmosphäre auf.

Einige Vulkanologen zogen Vergleiche mit der katastrophalen Explosion des Krakatau in Indonesien im Jahr 1883 und mit dem jüngsten großen Ausbruch des Mount Pinatubo auf den Philippinen im Jahr 1991.

Der Pinatubo brach mehrere Tage lang aus und schickte etwa 20 Millionen Tonnen von Schwefeldioxidgas in die Stratosphäre oder obere Atmosphäre. Dort verband sich das Gas mit Wasser, um Aerosolpartikel zu erzeugen, die einen Teil der Sonnenstrahlen reflektierten und streuten und sie davon abhielten, die Oberfläche zu treffen.

Das hatte zur Folge, dass die Atmosphäre mehrere Jahre lang um etwa 1 Grad Fahrenheit (etwa ein halbes Grad Celsius) abgekühlt wurde. (Es ist auch der Mechanismus einer umstrittenen Form des Geoengineering: Flugzeuge oder andere Mittel verwenden, um kontinuierlich Schwefeldioxid in die Stratosphäre zu injizieren, um den Planeten absichtlich zu kühlen.)

Eine allgemeine Ansicht von einem Überwachungsflug der New Zealand Defence Force zeigt einen schweren Aschefall über Nomuka in Tonga, nachdem der pazifische Inselstaat von einem Tsunami getroffen wurde, der durch einen Vulkanausbruch unter Wasser ausgelöst wurde. (Quelle: New Zealand Defence Force via Reuters)

Der Hunga-Ausbruch „entsprach der Kraft von Pinatubo auf seinem Höhepunkt“, sagte Shane Cronin, ein Vulkanologe an der Universität von Auckland in Neuseeland, der frühere Ausbrüche des Vulkans untersucht hat .

Aber die Hunga-Eruption dauerte nur etwa 10 Minuten, und Satellitensensoren maßen in den folgenden Tagen, dass etwa 400.000 Tonnen Schwefeldioxid die Stratosphäre erreichten. „Die freigesetzte SO2-Menge ist viel, viel geringer als beispielsweise der Mount Pinatubo“, sagte Michael Manga, Professor für Geowissenschaften an der University of California, Berkeley.

Also, es sei denn, der Hunga-Ausbruch setzt sich fort und hält an auf einem ähnlich starken Niveau, was als unwahrscheinlich gilt, wird es keine globale Abkühlungswirkung haben.

Cronin sagte, die Kraft des Ausbruchs hänge teilweise mit seiner Lage zusammen, etwa 500 Fuß unter Wasser. Wenn superheißes geschmolzenes Gestein oder Magma auf Meerwasser traf, blitzte das Wasser sofort in Dampf auf und erweiterte die Explosion um ein Vielfaches. Wäre es viel tiefer gewesen, hätte der Wasserdruck die Explosion gedämpft.

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Die geringere Tiefe schuf perfekte „fast Goldilocks“-Bedingungen, sagte er zu die Explosion aufladen.

Die Explosion erzeugte eine Schockwelle in der Atmosphäre, die eine der außergewöhnlichsten war, die jemals entdeckt wurde, sagte Corwin Wright, Atmosphärenphysiker an der Universität Bath in England. Satellitenmessungen zeigten, dass die Welle weit über die Stratosphäre hinaus reichte, bis zu einer Höhe von 60 Meilen, und sich mit mehr als 600 Meilen pro Stunde um die ganze Welt ausbreitete.

„Wir sehen eine wirklich große Welle, die größte, die wir je in den Daten gesehen haben, die wir seit 20 Jahren verwenden“, sagte Wright. „Wir haben noch nie etwas gesehen, das die ganze Erde so bedeckt, und schon gar nicht von einem Vulkan.“

Die Welle entstand, als die Kraft der Explosion riesige Luftmengen nach außen und oben verdrängte, hoch in die Atmosphäre. Aber dann zog es die Schwerkraft nach unten. Dann stieg es wieder auf und diese Auf-Ab-Oszillation setzte sich fort und erzeugte eine Welle aus abwechselnd hohem und niedrigem Druck, die sich von der Explosionsquelle nach außen bewegte.

Dieses Satellitenbild wurde von Himawari-8, einem japanischen Wettersatelliten, der von der Japan Meteorological Agency betrieben und veröffentlicht wurde, aufgenommen Das National Institute of Information and Communications Technology (NICT) zeigt am Samstag, den 15. Januar 2022, einen Unterwasser-Vulkanausbruch im pazifischen Tonga. (NICT via AP)

Wright sagte, dass die Welle, obwohl sie hoch in der Atmosphäre auftrat, möglicherweise einen kurzfristigen Einfluss auf die Wettermuster näher an der Oberfläche haben könnte, vielleicht indirekt durch die Beeinflussung des Jetstreams.

„Das wissen wir nicht ganz wissen“, sagte er. „Wir schauen, was in den nächsten Tagen passiert. Es könnte sich einfach durchschlagen und nicht interagieren.“

Wright sagte, weil die Welle so hoch war, könnte sie möglicherweise auch eine leichte Auswirkung auf Funkübertragungen und Signale von Satelliten von globalen Positionsbestimmungssystemen haben.

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Die atmosphärische Druckwelle könnte auch bei den ungewöhnlichen Tsunamis eine Rolle gespielt haben.

Tsunamis entstehen durch die schnelle Verdrängung von Wasser, normalerweise durch die Bewegung von Gestein und Erde. Große Unterwasserverwerfungen können Tsunamis erzeugen, wenn sie sich bei einem Erdbeben bewegen.

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Vulkane können ebenfalls Tsunamis verursachen. In diesem Fall könnten die Unterwasserexplosion und der Einsturz des Vulkankraters die Verschiebung verursacht haben. Oder eine Flanke des Vulkans ist instabil geworden und zusammengebrochen, mit dem gleichen Ergebnis.

Aber das würde nur den lokalen Tsunami erklären, der Tonga überschwemmte, sagten Wissenschaftler. Normalerweise, sagte Gerard Fryer, ein angegliederter Forscher an der University of Hawaii in Manoa, der früher im Pacific Tsunami Warning Center arbeitete. „Man würde erwarten, dass diese Energie mit der Entfernung abklingt“, sagte Fryer.

Aber dieses Ereignis erzeugte in Japan, Chile und an der Westküste der Vereinigten Staaten über viele Stunden hinweg Tsunamis von ungefähr der gleichen Größe wie der lokale und erzeugte schließlich kleine Tsunamis in anderen Becken auf der ganzen Welt.

Das ist ein Zeichen dafür, dass die Druckwelle auf ihrem Weg durch die Atmosphäre möglicherweise Auswirkungen auf den Ozean hatte und ihn ebenfalls zum Schwingen brachte.

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Es wird Wochen oder Monate dauern, Daten zu analysieren, um festzustellen, ob das passiert ist, aber einige Forscher sagten, es sei eine wahrscheinliche Erklärung.

„Wir wissen, dass die Atmosphäre und der Ozean gekoppelt sind“, sagte Dengler. „Und wir sehen den Tsunami im Atlantik. Es ging nicht um die Spitze Südamerikas herum, um dorthin zu gelangen.“

„Die Beweise sind sehr klar, dass die Druckwelle eine Rolle gespielt hat. Die Frage ist, wie groß der Anteil ist.“

Dieser Artikel erschien ursprünglich in der New York Times.

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