地球科学：フンガトンガ・フンガハアパイ噴火による地表から宇宙までの大気波

2022年1月のフンガトンガ・フンガハアパイ噴火は、現代に起こった中で最も爆発的な火山噴火の1つであり、一番高い所で地球の上空50 kmを超える高さに達する鉛直のプリュームを生成した。最初の爆発とその後のプリュームによって複数の大気波が生じ、それらが複数回にわたって世界中に伝播した。この規模の、単一生成源からの全球スケールの波の応答は、これまで観測されたことがなかった。本論文では、この応答の詳細について示す。我々は、包括的な一連の人工衛星による観測結果と地上観測結果を用いて、この応答を地表から電離層まで定量化し、その詳細を明らかにする。地表を318.2 ± 6 m s⁻¹、成層圏を308 ± 5〜319 ± 4 m s⁻¹の位相速度で伝播するラム波や、成層圏を238 ± 3〜269 ± 3 m s⁻¹で伝播する重力波など、さまざまな波が最初の爆発によって引き起こされた。電離層より低い高度における重力波が、この速さで伝播したり、単一の生成源から地球全体へと伝播したりすることは、これまで観測されたことがない。プリュームからの潜熱の解放は、12時間以上にわたって全球で最も顕著な個別の重力波生成源であり続け、これによって人工衛星観測で太平洋全体に見られた円形の波面が生じた。このようなに大きな領域にわたって単一の生成源が支配的であったことも、これまでの観測記録で見られたことがない。フンガトンガ噴火は、突然生じた点源駆動による状態変化に大気がどのように応答するかを調べる重要な自然実験であり、気象モデルや気候モデルの改善に役立つと思われる。

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