2022年1月15日，南清静洋岛国汤加的Hunga Tonga-Hunga Ha'apai火山发作并由此引发绕地球两圈的音爆，别的还开释出海啸。南清静洋的水下喷发还将大量的水蒸气吹入地球的平流层。
究竟上，史无前例的水蒸宇量巨大到足以填满58,000多个奥林匹克规格的游泳池。水蒸气的巨大要积大概足以临时影响地球的举世匀称温度。
NASA喷气推进实行室(JPL)的大气科学家Luis Millán说道：“我们从来没有见过如许的变乱。”他向导了一项研究汤加火山注入平流层的水蒸气数量标观察工作。平流层是间隔地球外貌约8至33英里（12至53公里）的大气层。
发表在《Geophysical Research Letters》上的Millán和他的同事的研究估计，汤加火山发作向地球的平流层发送了146太克（1太克即是一万亿克）的水蒸气。这相称于已经存在于该大气层的水的10%。这险些是科学家们估计的1991年菲律宾皮纳图博火山发作飘入平流层的水蒸宇量的四倍。
Millán分析了NASA Aura卫星上的微波肢体探测仪(MLS)的数据，该仪器丈量大气气体--包罗水蒸气和臭氧。汤加火山发作后，MLS团队开始看到水蒸气读数超出了图表范围。“我们不得不过细查抄羽流中的全部丈量效果以确保它们是值得信托的，”Millán说道。
一个恒久的印象
火山发作很少向平流层注入大量的水。在NASA举行丈量的18年里只有两次火山发作--2008年阿拉斯加的卡萨托奇变乱和2015年智利的卡尔布科火山发作--将可观的水蒸气送到云云高的高度。但跟汤加变乱相比，这些只是昙花一现，而且之前两次喷发的水蒸气很快就消散了。另一方面，汤加火山注入的过量水蒸气大概在平流层中停顿数年。
这种额外的水蒸气大概会影响大气化学，促进某些化学反应，从而大概会临时恶化臭氧层的斲丧。别的，它还大概影响地表温度。像喀拉喀托火山和皮纳图博火山如许的大规模火山发作通常会通过喷出气体、灰尘和火山灰来冷却地球外貌并将阳光反射到空间。相比之下，汤加火山并没有向平流层注入大量的气溶胶，而且喷发产生的大量水蒸气大概有一个小的、临时的变暖效应，由于水蒸气会捕捉热量。当额外的水蒸气从平流层中循环出来时，这种影响就会消散，而且不敷以显着地加剧天气变革的影响。
注入平流层的大量水大概只是由于水下火山的破火山口--一个通常在岩浆喷发或从火山下的浅室倾轧后形成的盆状洼地--在海洋中的深度恰到利益：约490英尺（150米）深。如果再浅一点就不会有充足的海水被喷发的岩浆太过加热，从而导致Millán和他的同事看到平流层的水蒸气值。如果再深一点，海洋深处的巨大压力就会使喷发变弱。
由于MLS仪器可以观测到从地球大气层发出的自然微波信号，以是它能很好地探测到这个水蒸气羽流。丈量这些信号使MLS能“看到”像火山灰云如许的停滞物，这些停滞物会使其他丈量平流层水汽的仪器失明。Millán说道：“MLS是唯逐一个覆盖范围充足麋集的仪器，它可以捕捉到发生时的水蒸气羽流，也是唯逐一个没有受到火山开释的火山灰影响的仪器。” |
