Uhåndgribelig atmosfærisk bølge opdaget under Tonga vulkanudbrud

Det katastrofale udbrud af vulkanen Hunga Tonga-Hunga Haʻapai i 2022 udløste en særlig atmosfærisk bølge, der har unddraget sig opdagelse i de sidste 85 år. Forskere fra University of Hawaii i Mānoa, Japan Agency for Marine-Earth Science and Technology (JAMSTEC) og Kyoto University stolede på avancerede observationsdata og computersimuleringer for at opdage eksistensen af ​​Pekeris-bølger - udsving i luften tryk, der blev teoretiseret i 1937, men som aldrig har vist sig at forekomme i naturen, indtil nu.

Undersøgelsen blev offentliggjort i Journal of the Atmospheric Sciences .

Udbruddet i det sydlige Stillehav tidligere i år udløste, hvad der sandsynligvis var den kraftigste eksplosion, verden har oplevet siden det berømte udbrud i 1883 af Mt. Krakatau i Indonesien. Den hurtige frigivelse af energi ophidsede trykbølger i atmosfæren, der hurtigt spredte sig rundt i verden.

Det atmosfæriske bølgemønster tæt på udbruddet var ret kompliceret, men tusindvis af miles væk blev forstyrrelserne ført af en isoleret bølgefront, der rejste vandret med mere end 650 miles i timen, da den spredte sig udad. Lufttryksforstyrrelserne forbundet med den indledende bølgefront blev tydeligt set på tusindvis af barometerposter over hele verden.

"Den samme adfærd blev observeret efter Krakatau-udbruddet, og i begyndelsen af ​​det 20. århundrede blev en fysisk teori for denne bølge udviklet af den engelske videnskabsmand Horace Lamb," sagde Kevin Hamilton, emeritus professor i atmosfæriske videnskaber ved UH Mānoa School of Ocean og Geovidenskab og teknologi.

"Disse bevægelser er nu kendt som Lammebølger. I 1937 udvidede den amerikansk-israelske matematiker og geofysiker Chaim Pekeris Lambs teoretiske behandling og konkluderede, at en anden bølgeløsning med en langsommere horisontal hastighed også burde være mulig. Pekeris forsøgte at finde beviser for hans langsommere bølge i trykobservationerne efter Krakatau-udbruddet, men det lykkedes ikke at producere en overbevisende sag."

Det lykkedes at identificere bølgen

Forskere brugte en bred vifte af værktøjer, der nu er tilgængelige, inklusive geostationære satellitobservationer, computersimuleringer og ekstremt tætte netværk af lufttryksobservationer, for at kunne identificere Pekeris-bølgen i atmosfæren efter Tonga-udbruddet.

Hovedforfatter, Shingo Watanabe, vicedirektør for Japan Agency for Marine-Earth Science and Technologys forskningscenter for miljømodellering, udførte computersimuleringer af reaktionen på Tonga-udbruddet.

"Da vi undersøgte computersimulerede og observerede impulser over hele Stillehavsbassinet, fandt vi ud af, at den langsommere bølgefront kunne ses over brede områder, og at dens egenskaber matchede dem, som Pekeris forudsagde for næsten et århundrede siden," sagde Hamilton. + Udforsk yderligere

Massivt udbrud af den tonganske vulkan giver en eksplosion af data om atmosfæriske bølger