August 18, 2022

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Hier ist, was Wissenschaftler über den Ausbruch des Tonga-Vulkans wissen

Wenn die Bewohner von Tonga um ihre Genesung kämpfen Ein katastrophaler Vulkanausbruch Als der pazifische Inselstaat zu Asche zermalmt und untergetaucht wurde, versuchen Wissenschaftler, die globalen Auswirkungen des Ausbruchs besser zu verstehen.

Sie kennen bereits die Antwort auf eine wichtige Frage: Obwohl es sich um den größten Ausbruch der Welt in den letzten drei Jahrzehnten zu handeln scheint, wird der Ausbruch des Hunga-Vulkans am Samstag keine vorübergehende Abkühlung des globalen Klimas bewirken. Es gibt riesige Explosionen.

Nach dem Ereignis kann es jedoch in einigen Teilen der Welt zu kurzfristigen Auswirkungen auf das Wetter und zu geringfügigen Unterbrechungen der Funkübertragungen der globalen Stabilisierungssysteme kommen.

Die durch den Ausbruch verursachte Schockwelle sowie die ungewöhnliche Natur der dadurch verursachten Tsunamis haben Wissenschaftler dazu veranlasst, das Phänomen jahrelang zu untersuchen. Das Epizentrum wurde jedoch unterhalb des Pazifischen Ozeanbodens gemeldet, es wurde jedoch kein Tsunami-Alarm ausgegeben.

„Wir wissen nichts über Vulkanausbrüche und Tsunamis“, sagte Lori Tengler, emeritierte Professorin für Geophysik an der Humboldt State University in Kalifornien. „Aber es durch die modernen Tools zu sehen, die wir haben, ist wirklich beispiellos.“

Ein Unterwasservulkan, offiziell bekannt als Hanga Tonga-Hunga-Habai, brach aus und verwüstete das Gebiet etwa 40 Meilen südlich, einschließlich Nuku’aloba, der Hauptstadt von Tonga. Die Hauptstadt wurde von einem 1,20 Meter hohen Tsunami heimgesucht, und anderswo wurden Hochwasser gemeldet.

Die Regierung nannte den Ausbruch „eine beispiellose Katastrophe“. Das volle Ausmaß des Schadens Telekommunikationskabel und Asche wurden unter der Explosion durchtrennt, wodurch Tongas Flughäfen geschlossen werden mussten.

Einige Vulkanologen haben den katastrophalen Ausbruch des Krakatau in Indonesien im Jahr 1883 mit dem jüngsten großen Ausbruch des Mount Pinatubo auf den Philippinen im Jahr 1991 verglichen.

Pinatubo explodierte über mehrere Tage und schleuderte etwa 20 Millionen Tonnen Schwefeldioxid in die Stratosphäre oder die obere Atmosphäre. Dort verbindet sich das Gas mit Wasser zu Aerosolpartikeln, die einen Teil der Sonnenstrahlen reflektieren und streuen, sodass sie nicht auf die Oberfläche treffen.

Es hatte die Wirkung, die Atmosphäre viele Jahre lang um etwa 1 Grad Fahrenheit (etwa ein halbes Grad Celsius) abzukühlen. (Dies ist ein umstrittener Geoengineering-Mechanismus: Flugzeuge oder andere Mittel verwenden, um absichtlich Schwefeldioxid in die Stratosphäre zu injizieren, um den Planeten absichtlich zu kühlen.)

Shane Cronin, ein Vulkanologe an der Universität von Auckland in Neuseeland, sagte, er habe frühere Ausbrüche des Vulkans untersucht.

Aber die Hanga-Eruption dauerte nur etwa 10 Minuten, und in den folgenden Tagen erreichten Satellitensensoren die 400.000 Tonnen schwere Schwefeldioxidschicht. Michael Manga, Professor für Geowissenschaften an der University of California, Berkeley, sagte: „Die Menge an freigesetztem SO2 ist viel geringer als die des Mount Pinatubo.

Bis die Hanga-Eruption also erneut beginnt und sich auf dem gleichen starken Niveau fortsetzt, gilt es als ausgeschlossen, dass sie keine globale Abkühlungswirkung haben wird.

DR. Cronin sagte, die Wucht der Explosion hänge mit ihrer Lage zusammen, etwa 500 Fuß unter Wasser. Wenn superheißes geschmolzenes Gestein oder Magma auf Meerwasser trifft, verdunstet das Wasser sofort und erweitert die Eruption um ein Vielfaches. Wenn es tiefer gewesen wäre, hätte der Wasserdruck die Eruption verringert.

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Tiefe des Bodens zu einer Pfanne, die das Wurzeln behindert.

Die Explosion erzeugte eine Schockwelle in der Atmosphäre, die eine der ungewöhnlichsten ist, die jemals entdeckt wurde, sagte Carwin Wright, Atmosphärenphysiker an der Universität Bath im Vereinigten Königreich. Satellitenmessungen zeigen, dass die Welle bis zu 60 Meilen über die Stratosphäre hinaus aufstieg und sich mit über 600 Meilen pro Stunde um die Welt ausbreitete.

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

Die Welle wird verursacht, wenn die Kraft der Explosion eine große Menge Luft in die und aus der Atmosphäre verdrängt. Aber dann zog es die Schwerkraft nach unten. Dann stieg es wieder an, und diese Auf-und-Ab-Oszillation setzte sich fort und erzeugte eine abwechselnde Hoch- und Tiefdruckwelle, die sich von der Quelle der Explosion nach außen bewegte.

Dr. Wright sagte, dass selbst wenn die Flut in der Atmosphäre hoch ist, sie kurzfristige Auswirkungen auf die Wettermuster in der Nähe der Oberfläche haben kann und möglicherweise indirekt den Jetstream beeinflusst.

„Wir wissen es absolut nicht“, sagte er. „Wir werden sehen, was in den nächsten Tagen passiert.

Dr. Wright sagte, weil die Welle so hoch war, könnte sie einen kleinen Einfluss auf die Funkübertragungen und die Signale der Satelliten des globalen Stabilisierungssystems haben.

Atmosphärische Druckwellen könnten auch bei ungewöhnlichen Tsunamis eine Rolle gespielt haben.

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

Vulkane verursachen auch Tsunamis. In diesem Zustand können ein Unterwasserausbruch und der Krater des Vulkans zusammenbrechen und eine Verschiebung verursachen. Oder ein Teil des Vulkans könnte unstetig zusammengebrochen sein, mit dem gleichen Ergebnis.

Wissenschaftler sagten jedoch, dass dies die einzige Ursache für den lokalen Tsunami war, der Tonga verschlang. Normalerweise sagte Gerrard Fryer, ein assoziierter Forscher an der Universität von Hawaii in Manoah, der zuvor am Pacific Tsunami Warning Center arbeitete: „Sie können erwarten, dass sich diese Energie in der Ferne auflöst.“

Aber das Ereignis verursachte mehrere Stunden lang Tsunamis in der Größe lokaler Tsunamis vor der Westküste Japans, Chiles und der Vereinigten Staaten und verursachte schließlich kleine Tsunamis in anderen Teilen der Welt.

Während es durch die Atmosphäre wandert, ist es ein Hinweis darauf, dass die Druckwelle möglicherweise auf den Ozean eingewirkt hat und ihn zum Schwingen gebracht hat.

Die Datenanalyse kann Wochen oder Monate dauern, um festzustellen, ob dies geschehen ist, aber einige Forscher sagen, dass dies eine brauchbare Erklärung ist.

„Wir wissen, dass die Atmosphäre und der Ozean miteinander verbunden sind“, sagte Dr. Tengler. „Und wir sehen einen Tsunami im Atlantik, nicht nur an der Spitze Südamerikas.

„Die Beweise sind sehr eindeutig, dass die Druckwelle eine Rolle gespielt hat. Die Frage ist, wie groß die Fläche ist.