Hunga Tonga-Hunga Ha'apai火山喷发于2022年1月15日达到爆发性高潮。它迅速释放的能量引发了一场海洋海啸,造成了远至美国西海岸的破坏,198彩票开户请认准官方唯一直属总代团队1号团队,免费开户即可领取注册彩金,下载客户端可以申请198彩挂机软件,申请198彩票代理权限,只要你有量,我们绝不亏待你,只有198彩才能让你白手起家,0投入却可以198彩票手机优惠短期内迅速致富。,但它也在大气中产生了压力波,并迅速蔓延到世界各地。
火山爆发附近的大气波模式相当复杂,198总代理团队的联系方式是什么,198总代1号团队唯一198平台开户指定qq33287162,但在数千英里之外,它看起来像一个孤立的波阵面,在向外扩散时以每小时650英里的速度水平传播。
美国宇航局戈达德太空飞行中心的首席科学家詹姆斯·加文告诉美国国家公共广播电台(NPR),航天局估计这次爆炸的TNT当量约为1000万吨,大约是二战期间投在日本广岛的原子弹的500倍。从卫星上的红外传感器观察,波浪看起来就像在池塘里扔一块石头产生的涟漪。
当它移动到北美、印度、欧洲和全球其他许多地方时,这一脉冲被记录为持续几分钟的大气压力扰动。在网上,人们实时跟踪脉搏的变化,观察者将他们的气压观测结果发布到社交媒体上。这波在35小时内传遍了整个世界,然后又回来了。
我是一名气象学家,研究全球大气的波动已经将近四十年了。汤加爆发产生的波阵面扩大是大气波在全球传播现象的一个特别引人注目的例子,这种现象是在包括核试验在内的其他历史性爆炸事件之后出现的。
这次喷发的威力是如此之大,以至于大气像铃声一样响起,尽管频率很低,听不到。这种现象在200多年前就被提出了理论。
1883年喀拉喀托火山
1883年印度尼西亚喀拉喀托火山大爆发,引起了科学界的关注。
喀拉喀托波脉冲是在世界各地的气压观测中探测到的。当然,在那些日子里,交流速度较慢,但在几年内,科学家们将各种个人观察结果结合起来,能够在一幅世界地图上绘制出火山爆发后数小时和数天内压力锋的传播情况。
波阵面从喀拉喀托向外传播,至少环绕地球三圈。英国皇家学会在1888年发表的一份关于火山喷发的著名报告中,发表了一系列解释波阵面传播的地图。
喀拉喀托火山或最近汤加火山爆发后看到的波是非常低频的声波。这种传播发生在局部压力变化对邻近空气产生作用力时,该作用力随后加速,导致伴随压力变化的膨胀或压缩,进而迫使空气沿着波的路径走得更远。
在我们对高频声波的正常体验中,我们认为声音会以直线的方式传播,比如,从爆炸的烟火火箭直接传到地面上的旁观者的耳朵里。但这些全球压力脉冲具有只在水平方向传播的特性,因此随着地球的曲率而弯曲。
一种围绕地球的波的理论
200多年前,法国伟大的数学家、物理学家和天文学家皮埃尔-西蒙·德·拉普拉斯就预测到了这种现象。
拉普拉斯的理论是建立在控制全球大气运动的物理方程的基础上的。他预测,大气中应该存在一类运动,198彩票平台注册送的钱怎198带玩团队是1号团队吗么提款,它们传播迅速,但会靠近地球表面。拉普拉斯表明,重力和大气浮力有利于相对于垂直空气运动的水平空气运动,其中一个影响是允许一些大气波跟随地球的曲率。
在19世纪的大部分时间里,这似乎是一个有点抽象的想法。但1883年喀拉喀托火山爆发后的压力数据以一种戏剧性的方式表明,拉普拉斯是正确的,这些拥抱地球的运动可以被激发,并将传播到很远的地方。
对这种行为的理解如今被用于探测遥远的核爆炸。但拉普拉斯理论对全球大气背景振动的全部影响直到最近才得到证实。
像铃声一样响
让大气像铃声一样响起的喷发是拉普拉斯理论提出的现象的一种表现。同样的现象也存在于大气的全球振动中。
这种全局振荡类似于浴缸里的水来回晃动,直到最近才被确切地探测到。
这些电波可以在全球范围内迅速地连接大气,就像通过小提琴弦、鼓皮或金属钟等乐器传播的电波一样。大气可以而且确实以一组不同的频率“响”。
2020年,我和我的京都大学同事坂崎隆俊(Takatoshi Sakazaki)能够利用现代观测来证实拉普拉斯理论对全球大气相干振动的影响。38年来,我们每小时分析一次世界各地最新发布的大气压力数据集,发现了拉普拉斯和其他追随他的人提出的全球模式和频率。
这些全球大气振荡的频率太低,听不到,但它们被大气中的所有其他运动持续激发,为我们大气中更剧烈的天气波动提供了一个非常柔和但持久的“背景音乐”。