全站搜尋 電子雜誌搜尋

AD

不錯過任何知識訊息,立即加入國家地理官方Telegram

防疫期間遠端工作,請利用客服信箱聯繫。

Jan. 26 2022

東加火山爆發造成的大氣漣漪影響著太空天氣

  • 東加火山噴發始於去年的12月,但直到當地時間1月15日17:15才發生了規模巨大的爆炸。

    東加火山噴發始於去年的12月,但直到當地時間1月15日17:15才發生了規模巨大的爆炸。

  • 圖說:上方動圖為2013年12月不同日期的影像,明亮的光點是天空自然的無線電波,左圖是安靜的夜晚,右圖則是大氣層受到影響的結果。

    圖說:上方動圖為2013年12月不同日期的影像,明亮的光點是天空自然的無線電波,左圖是安靜的夜晚,右圖則是大氣層受到影響的結果。

1

東加火山噴發始於去年的12月,但直到當地時間1月15日17:15才發生了規模巨大的爆炸,爆炸時產生的巨大火山灰雲衝上了大氣中的平流層之上,造成了芮氏規模7.4的強震,以及後續的海嘯現象,遠及東太平洋的秘魯,西及日本東岸,就連美國阿拉斯加州都可以聽到該火山爆發的聲響。

這次噴發似乎還產生了一系列的「大氣重力波」,它們從火山向外以同心圓的方式向外輻射,許多科學家們正在研究這些波對太空可能產生的影響,特別是衛星通訊、全球衛星定位系統(GPS)、國際太空站等低至中軌道的衛星。

由於大氣對人眼而言幾乎是透明的,看似沒什麼變化的天空實際上是一個複雜而動態的結構,大氣重力波就像是海洋表面的波浪一樣,可以由多種機制產生,包含地磁暴、地震、火山爆發、雷暴、甚至日出,事實上天氣中的雲朵就是這些現象的痕跡。大氣重力波不僅僅是水平方向傳播,它們還會向上傳播到電離層,電離層約在地球大氣層的65公里至1000公里處,如此高層的大氣環境中,大氣中的氣體分子會被部分離子化,形成所謂的電漿態,也就有正、負離子的產生,這些特性會影響到波長較長的無線電波,使得高頻無線電通訊與超視距雷達在內的幾種現代化技術得以作用,但是電離層也會受到天氣的影響,而大部分情況是由太空天氣及地球上的事件所造成的。

當任何源頭產生的大氣重力波抵達電離層時,它們會觸發擾動現象,這些壓縮波可以在短時間內大幅增強電漿密度的波動,並且可以傳播數千公里,這些影響會干擾前面所述的現代技術,過去2013年及2015年的火山爆發已證實地面GPS接收站的可測量變量與其(即電離層擾動)有關,干擾了GPS的精度。

 

圖說:上方動圖為2013年12月不同日期的影像,明亮的光點是天空自然的無線電波,左圖是安靜的夜晚,右圖則是大氣層受到影響的結果。

圖說:上方動圖為2013年12月不同日期的影像,明亮的光點是天空自然的無線電波,左圖是安靜的夜晚,右圖則是大氣層受到影響的結果。

為了更詳細研究這些干擾,科學家使用了一個名為低頻陣列(Low frequency array)的資料,低頻陣列是一組大型的無線電望遠鏡陣列,分佈在歐洲各地,當我們透過電離層觀察太空中的無線電來源時,就像是透過一杯水觀察物體,如果水杯被攪拌或搖晃時,影像會產生震蕩或扭曲,透過這些失真現象可以瞭解電離層正在發生什麼事,科學家將調查是東加火山噴發是否有明顯的模式或規則存在,該研究可以幫助我們更好地了解地球上的火山是如何影響太空的。

MAY. 2022

拯救瀕危森林

森林是保護地球的關鍵,如今卻亟需我們幫助

拯救瀕危森林

AD

熱門精選

AD

AD

Subscribe
立即訂閱
keyboard_arrow_up

AD

ad970250