Η εντυπωσιακή έκρηξη του Tonga

Τελευταία ανανέωση άρθρου με νέα δεδομένα / Last update: 05.03.2022, 1230 ΕΕΤ.

Η εντυπωσιακή έκρηξη του Tonga το πρωί της 15/1/2022, όπως την κατέγραψαν οι δορυφόροι.

Από το πρωί σήμερα (15/1/2022) κυριαρχούν στο διαδίκτυο εντυπωσιακά βίντεο από δορυφόρους που δείχνουν την εντυπωσιακή έκρηξη του ηφαιστείου Tonga (το οποίο είχε και τις προηγούμενες μέρες δραστηριότητα, όμως σίγουρα υποδεέστερη σε σύγκριση με το σημερινό συμβάν), στο ηφαιστειογενές νησί Hunga Tonga, που βρίσκεται περίπου 1800 km βορειοανατολικά της Ν.Ζηλανδίας και ~3000 km ανατολικά της Αυστραλίας. Το νησί αυτό βρίσκεται σχεδόν πάνω στο ηφαιστειακό τόξο που σχηματίζεται, εκεί όπου η πλάκα του Ειρηνικού υποχωρεί κάτω από την Ινδο-Αυστραλιανή πλάκα.

Στο βίντεο, υπάρχει η καταγραφή της έκρηξης από δυο διαφορετικούς δορυφόρους. Παρατηρήστε, εκτός των άλλων, και τα εντυπωσιακά ατμοσφαιρικά κύματα βαρύτητας γύρω από το ηφαίστειο τη στιγμή της έκρηξης.

 

Πηγές βίντεο: Himawari-8 (Ιαπωνικός δορυφόρος) -- https://twitter.com/_TheSeaning και https://twitter.com/weatherdak (μπείτε στα προφίλ τους για ακόμη περισσότερο εντυπωσιακό υλικό)

 

Τα εντυπωσιακά ατμοσφαιρικά κύματα βαρύτητας όπως καταγράφηκαν από τον Ιαπωνικό μετεωρολογικό δορυφόρο:

 

 

Το ηχητικό κύμα από την έκρηξη της 15ης Ιανουαρίου (ώρα 0400 UTC, ήτοι 6 ώρα Ελλάδος), ακούστηκε ως τα νησιά Φίτζι (~800 km μακριά), αλλά και τη Ν. Ζηλανδία (~1800 km μακριά το βορειότερο άκρο), όμως τελικά ως το τέλος της μέρας, επιβεβαιώθηκε ότι ακούστηκε πρακτικά σε ολόκληρο τον πλανήτη, αφού υπάρχουν (επιβεβαιωμένες από επίσημους φορείς) αναφορές ακόμη και από την Αλάσκα!  

Πηγή: https://twitter.com/NWSAlaska.

 

Τσουνάμι καταγράφηκε στα γύρω νησιά (π.χ. στο νησί Tonga, σε απόσταση 30 km, ύψους 2 m).

 

 

Η τέφρα του ηφαιστείου εκτοξεύτηκε αρκετά ψηλά, μέσα στη στρατόσφαιρα, ξεπερνώντας τα 30 km σε ύψος (ενώ σε σχόλια μεταξύ ερευνητών από την ίδια πηγή, αναφέρεται ότι δεν είναι απίθανο να έφτασε και τα 40 km).

Πηγή: NASA / Ozone Mapping and Profiler Suite (OMPS) data / Dr Ghassan Taha.
 

Τελικά στις 17/2, έγινε γνωστό ότι έφτασε στα 58 km, κάτι άκρως εντυπωσιακό.  

Ακόμη και στη χώρα μας, αλλά και σε ολόκληρη την Ευρώπη (και όχι μόνο, βέβαια), καταγράφηκε απότομη διακύμανση της ατμοσφαιρικής πίεσης το βράδυ της 15ης Ιανουαρίου (γύρω στις 22:00-23:00 ώρα Ελλάδος), οφειλόμενη στα κύματα πίεσης από την έκρηξη του ηφαιστείου Tonga. Εδώ βλέπετε, για παράδειγμα, αυτήν την καταγραφή από το σταθμό του ΕΑΑ στην Πάρνηθα (1230 m).

Στις 2 τα ξημερώματα ήρθε ένα ακόμη "κύμα" που οφείλεται στο ίδιο αίτιο, μόνο που είχε έρθει από την σύγκλιση, "συνάντηση" και επιστροφή των κυμάτων προς την αντίθετη κατεύθυνση*. Πραγματικά εντυπωσιακό! Στο ακόλουθο, μεταγενέστερο, γράφημα του σταθμού της Πάρνηθας, σημειώνονται τα δυο αυτά κύματα που ήρθαν από αντίθετες πλευρές. Όπως είναι αναμενόμενο, με ένα ωστικό κύμα μιας έκρηξης, πρώτα σημειώνεται υπερπίεση (δηλαδή η πίεση ανεβαίνει απότομα πάνω από την τιμή που είχε υπό "ήρεμες" συνθήκες), μετά υποπίεση (δηλαδή, μετά, η πίεση κατεβαίνει απότομα κάτω από την τιμή που είχε υπό "ήρεμες" συνθήκες, πριν την άφιξη της διαταραχής) και μετά επιστρέφει σταδιακά στην τιμή που είχε πριν τη διαταραχή. Αυτό παρατηρούμε και στα γραφήματα.

 

*Τι εννοούμε «σύγκλιση, "συνάντηση" και επιστροφή των κυμάτων προς την αντίθετη κατεύθυνση»; Δείτε σε αυτό το δορυφορικό βίντεο, τα κύματα βαρύτητας να συγκλίνουν κάπου στη Σαχάρα και να επιστρέφουν προς την αντίθετη κατεύθυνση (δεν "ανακρούουν" και "επιστρέφουν" ακριβώς, μάλλον πιο πολύ μπορείτε να φανταστείτε ότι περνάνε το ένα μέσα από το άλλο). Επίσης, η διαταραχή που καταγράφεται στην ατμοσφαιρική πίεση στην επιφάνεια, δεν είναι αυτή που βλέπουμε στο βίντεο (και απεικονίζει τη διάδοση του ατμοσφαιρικού κύματος βαρύτητας), όμως δίνει μια αρκετά καλή οπτική και για το υποκείμενο διαδιδόμενο κύμα πίεσης. 

Γύρω στις 10:30 το πρωί της Δευτέρας 17/1/2022, το κύμα πίεσης πέρασε για 2η φορά πάνω (και) από τη χώρα μας. Από τη στιγμή που εξερράγη, μέχρι το Σάββατο βράδυ που είχε καταγραφεί το 1ο κύμα στους μετεωρολογικούς σταθμούς, είχαν περάσει γύρω στις 16 ώρες. Από την Κυριακή στις 2 τα ξημερώματα μέχρι τη Δευτέρα στις 10 το πρωί, πέρασαν άλλες 32 ώρες (ήτοι, χοντρικά, 16 για να φύγει από εμάς μέχρι να γυρίσει πίσω και άλλες 16 για να επιστρέψει πάλι σε εμάς και να καταγραφεί ως 2ο κύμα). Αυτό το 2ο κύμα καταγράφηκε επίσης από το σταθμό του ΕΑΑ στην Πάρνηθα (1230 m).

 

 

Ο θεωρητικός φυσικός J.S.Diaz, κατάγραψε τις ώρες που διάφοροι μετεωρολογικοί σταθμοί στον πλανήτη, κατέγραψαν τα κύματα πίεσης και με βάση την απόστασή τους από το ηφαίστειο, μπόρεσε να υπολογίσει πως το κύμα πίεσης κινήθηκε με μια ταχύτητα ~90% αυτής του ήχου (επομένως, κάποιος πρώτα "άκουσε" την έκρηξη και μετά κατέγραψε τη διαταραχή στην ατμοσφαιρική πίεση στον μετεωρολογικό του σταθμό, κάτι αναμενόμενο*).

Πηγή: https://twitter.com/jsdiaz_.

 

*Ένα αντίστοιχο συμβάν είχε συμβεί στην έκρηξη της Βηρυτού. Δείτε (και ακούστε) την σκηνή της έκρηξης στο γάμο, από εκείνη τη μέρα. Πρώτα ακούγεται η έκρηξη και αμέσως μετά έρχεται και το κύμα πίεσης, στο ακόλουθο βίντεο.

 

Μπορείτε να βρείτε και εντυπωσιακές φωτογραφίες εδώ (πηγή και των παρακάτω): https://www.facebook.com/tongageologicalservice και https://twitter.com/asalmendez

 

Στις φωτογραφίες υπάρχει και ένα στιγμιότυπο με ηλεκτρική εκκένωση μέσα στο πυκνό συνονθύλευμα στάχτης, αερίων με τις τριβές ανάμεσα στους χιλιάδες τόνους του εκτοξευόμενου υλικού, να προκαλούν τον απαραίτητο διαχωρισμό ηλεκτρικών φορτίων για την πρόκληση τέτοιων συμβάντων (https://twitter.com/.../status/1482149788825141248/photo/1). Είναι κάτι συνηθισμένο και το έχουμε δει και σε άλλες εκρήξεις ηφαιστείων, ωστόσο δεν παύει να είναι εντυπωσιακό. (Μπορείτε να δείτε όλες τις ηλεκτρικές εκκενώσεις που καταγράφηκαν κατά την έκρηξη του ηφαιστείου αυτού, εδώ: https://www.facebook.com/watch/?v=612979443146187) ενώ στο ακόλουθο γράφημα βλέπετε ότι τις πρώτες 2 ώρες μετά την έκρηξη, περίπου 350000 ηλ. εκκενώσεις καταγράφηκαν με αποκορύφωμα τις 55 εκκενώσεις ανά δευτερόλεπτο!

 

 

Επίσης, και αυτό είναι ένα πολύ ενδιαφέρον βίντεο, δίπλα από το ηφαίστειο (παρατηρήστε και τις ηλεκτρικές εκκενώσεις, κάποιες από αυτές εντυπωσιακές): https://twitter.com/asalmendez/status/1482073006205718537

 

Το νησί στο οποίο έγινε η έκρηξη, αφανίστηκε.

 

κάτι το οποίο θυμίζει νησιά του Ειρηνικού που αφανίζονταν από πυρηνικές δοκιμές μεγατόνων παλιότερα (όπως π.χ. το νησί Elugelab, το οποίο είχε αφανιστεί από πυρηνική δοκιμή υδρογονοβόμβας 10 Mt, βλέπε ακόλουθη εικόνα). Αυτό δίνει και μια αίσθηση του μεγέθους της έκρηξης*.

*Σε αυτήν την τάξη μεγέθους (των δεκάδων μεγατόνων δηλαδή), εκτιμήθηκε και από τον (υποψήφιο για Nobel) φυσικό Brian Schmidt, από ότι είδα αργότερα: https://twitter.com/cosmicpinot/status/1482252585004584962.

 

Μία ακόμη συγκριτική φωτογραφία (πριν και μετά), από το νησί όπου εξερράγη το ηφαίστειο Tonga, ακολουθεί:

 

Πηγή: https://twitter.com/CopernicusEU.

Η έκρηξη του Hunga Tonga, είναι η ισχυρότερη μετά την έκρηξη του Pinatubo (1991) που έχει καταγραφεί ως σήμερα, ενώ ο οργανισμός CTBTO (The Comprehensive Nuclear-Test-Ban Treaty Organization), αναφέρει πως είναι ο ισχυρότερος επίγειος ήχος που έχουν καταγράψει από το 1996 που πραγματοποιούν μετρήσεις, μέχρι σήμερα.

 

Ο συνδυασμός της ηφαιστειακής θερμότητας και της ποσότητας υγρασίας από τον ωκεανό (καθώς επρόκειτο για υποθαλάσσιο ηφαίστειο) έκανε αυτή την έκρηξη τόσο εντυπωσιακή. Ήταν σαν να τροφοδοτείς με υπερβολική θερμότητα μια μεγάλη ποσότητα νερού/υδρατμών, δηλαδή ό,τι συμβαίνει σε μια υπερκαταιγίδα, αλλά πολύ ισχυρότερο και ταχύτερα/εκρηκτικά εξελισσόμενο. Το ύψος της ηφαιστειακής στήλης του Tonga (58 km) είναι το μεγαλύτερο που έχει καταγραφεί από δορυφόρο και σχεδόν 3 φορές μεγαλύτερο από το αντίστοιχο ύψος της ισχυρότερης καταιγίδας στον πλανήτη μας.

Tonga vs. Pinatubo και τι VEI θα έχει; Ο δείκτης ηφαιστειακής εκρηκτικότητας (VEI), κατατάσσει τα ηφαίστεια ανάλογα με την ποσότητα των υλικών που εκτοξεύονται, πόσο ψηλά φτάνουν, όπως και άλλες ποιοτικές και ποσοτικές παραμέτρους. Το Pinatubo το 1991 είχε VEI 6. Οι μεγαλύτερες εκρήξεις στην ιστορία είχαν VEI 8. Το Tambora το 1815, το οποίο οδήγησε στη "χρονιά χωρίς καλοκαίρι" το 1816, είχε VEI 7. Οποιοδήποτε ηφαίστειο έχει στήλη τέφρας πάνω από 20 km θέτει υποψηφιότητα για να έχει VEI μεγαλύτερο ή ίσο του 6 και πιθανότατα πλανητικές συνέπειες όσο αφορά το κλίμα.

Το Tonga, σύμφωνα με τα στοιχεία που υπάρχουν ως τώρα (στήλη τέφρας που τελικά έφτασε στα 58 km!) είναι υποψήφιο για να έχει VEI 6 (προσωρινά βρίσκεται στο 5). Για την ποσότητα διοξειδίου του θείου που θα εναποθέσει στη στρατόσφαιρα, συνολικά, θα πρέπει να περιμένουμε λίγες μέρες. Το Pinatubo ξεκίνησε με 70 kt SO2 την 1η μέρα αλλά έφτασε συνολικά τους 20 Mt ψύχοντας προσωρινά κατά μισό βαθμό περίπου (κατά μ.ο. στην ξηρά) τον πλανήτη. Το Tonga έχει ξεκινήσει με 62 kt και αναμένουμε νεώτερα δεδομένα τις επόμενες μέρες. Για την ιστορία, η στήλη τέφρας του Pinatubo είχε φτάσει σε ύψος 40 km. Πάντως, οι όποιες κλιματικές συνέπειες από την έκρηξη του Tonga, εφόσον υπάρξουν, θα φανούν προς το τέλος αυτής και την επόμενη χρονιά (2023), καθώς το φαινόμενο είναι ακόμη σε εξέλιξη και η αντίδραση του πλανήτη σε αυτή τη νέα κατάσταση, θα χρειαστεί κάποιους μήνες, όπως έχει συμβεί και σε ανάλογες περιπτώσεις στο παρελθόν.

 

Σε αυτό το γράφημα, βλέπουμε τις συνέπειες 3 μεγάλων ηφαιστείων της εποχής μας (μαζί με το Pinatubo) και την υποθετική επίδραση στη μέση παγκόσμια θερμοκρασία σήμερα, ενός ηφαιστείου ανάλογου του Pinatubo σήμερα.

 

Πηγή: https://twitter.com/hausfath. (Dr. Zeke Hausfather)

 

Οι πρώτες δορυφορικές μετρήσεις (16/1) σχετικά με το διοξείδιο του θείου (SO2) που έχει εισχωρήσει στη στρατόσφαιρα από το Tonga ως τώρα, κάνουν λόγο για περίπου 0.4 Tg (αν και λείπει το δυτικό τμήμα όπως αναφέρεται, στις συγκεκριμένες μετρήσεις). Σημειώστε ότι 1 Tg = 1 Mt, δηλαδή 1 τέραγραμμάριο = 1 μεγατόνος. Για να έχουμε κλιματικές επιπτώσεις, θεωρείται πως χρειαζόμαστε τουλάχιστον 5 Tg. Μένει να δούμε τις επόμενες μέρες τι θα επακολουθήσει και τι θα δείξουν νεώτερες μετρήσεις**. Για σύγκριση, το Pinatubo, συνολικά, είχε απελευθερώσει 20 Tg και το Tambora ~70 Tg (ψύχοντας κατά περίπου 1.5 βαθμό το βόρειο ημισφαίριο).

Πηγή: https://twitter.com/simoncarn. (Prof. Simon Carn)

 

**17.01.2022 το απόγευμα, η ποσότητα SO2 υπολογίζεται σε 112 kt από την 1η μέρα, ωστόσο και αυτά τα δεδομένα δεν είναι επαρκή. 

**18.01.2022, η ποσότητα SO2 ως τώρα, υπολογίζεται συνολικά σε 0.5 Μt περίπου. Σχετικά μικρή.

Πηγή: https://twitter.com/PlatformAdam.

Απεικόνιση της μάζας του SO2 στις 18.01.2022 πάνω από την Αυστραλία
 

Πηγή: https://twitter.com/ESA_EO.

 

**17.02.2022. Έγινε γνωστό για τη στήλη τέφρας του Tonga ότι έφτασε στα 58 km, κάτι άκρως εντυπωσιακό. Η μεγάλη ποσότητα υδρατμών συντέλεσε σε αυτό το εντυπωσιακό σκηνικό. Ωστόσο, η ποσότητα SO2 είναι μικρή και οι κλιματικές συνέπειες που αναμένονται από αυτήν την έκρηξη, ασήμαντες.

**05.03.2022. Έρευνα σχετικά με την επίδραση του Tonga στο κλίμα, δείχνει, όπως αναμενόταν, ελάχιστες συνέπειες, σχεδόν μηδαμινές, της τάξης των 0.004 βαθμών Κελσίου παγκοσμίως και 0.01 βαθμών Κελσίου στη νότια Αμερική, 1 έτος μετά την έκρηξη (2023): https://link.springer.com/article/10.1007/s00376-022-2034-1.