到底怎么了？湯加火山竟同時在兩大洋引發(fā)這一現(xiàn)象

1月15日，南太平洋Hunga Tonga-Hunga Ha‘a(chǎn)pai火山爆發(fā)引起的海嘯沖擊了太平洋海岸線。

然而據(jù)《科學》報道，在海嘯抵達日本前約3小時，研究人員檢測到另一場小型海嘯的波浪。

更奇怪的是，與此同時，在完全不同的海洋盆地——加勒比海也探測到了10厘米高的小型海嘯波浪。這到底發(fā)生了什么？

研究人員認為只有一個合理的解釋：火山爆發(fā)產(chǎn)生的驚人沖擊波，以接近音速的速度在世界各地傳播，并在太平洋和大西洋引發(fā)了海嘯。

美國國家海洋和大氣管理局物理海洋學家Greg Dusek說，這是第一次看到火山?jīng)_擊波自己產(chǎn)生的海嘯。

但是，新墨西哥大學物理學家Mark Boslough說：“這幾乎肯定在過去發(fā)生過?！?/span>

這一發(fā)現(xiàn)表明，地球歷史上的大爆發(fā)和其他災難，如彗星或小行星與地球大氣層碰撞時的氣流爆發(fā)產(chǎn)生的沖擊波，可能也會產(chǎn)生越洋海嘯，其波浪可能要大得多。

要制造一場典型的海嘯，需要將大量的水推到一邊。例如，地震中海底突然位移會引發(fā)海嘯。

湯加火山爆發(fā)顯然以另一種方式完成了這一過程——要么是水下爆發(fā)引發(fā)的部分火山坍塌，要么是新噴發(fā)的碎片驟然沉積到海里。

但是，強烈的天氣事件也會造成海岸線的浪涌，即所謂的氣象海嘯。制造這樣的壓力需要一個持續(xù)的大氣擾動，通常伴隨著巨大的壓力下降或上升。

空氣壓力波也需要以與海浪大致相同的速度移動。當這些波一起傳播時，能量就會不斷積聚起來。

Dusek解釋說，美國東海岸每年大約會發(fā)生25次氣象海嘯。大多數(shù)波浪高度只有幾厘米，幾乎不引人注意，也絕對沒有威脅。但偶爾也會引發(fā)災難。

例如，2013年，新澤西州發(fā)生了一場2米高的氣象海嘯，造成3人受傷。

1992年，佛羅里達州代托納海灘發(fā)生了一起3米高的氣象海嘯，造成75人受傷。

夏威夷大學馬諾阿分校榮譽退休海嘯研究員Gerard Fryer認為，湯加的沖擊波海嘯不是真正的氣象海嘯，“它與天氣無關(guān)”。

但他表示，火山爆發(fā)確實產(chǎn)生了一種壓力波，這種壓力波與海浪向岸運動的方向一致，所以它基本上屬于同一個物理體系。

湯加沖擊波的速度也與傳統(tǒng)的氣象海嘯不同。Dusek介紹，它的速度超過300m/s，至少比通常與天氣擾動有關(guān)的壓力波高一個數(shù)量級。

這種速度也解釋了為什么在火山經(jīng)典海嘯之前幾個小時，日本就出現(xiàn)了氣象海嘯。

海浪的速度受海水深度限制，海水越深，海浪速度越快。因此，如果這些海浪要跟上空氣壓力波并被放大，它們就需要在深水中。

Dusek認為，這解釋了為什么火山的氣象海嘯波在日本和加勒比海地區(qū)最為明顯，因為那里有很深的海溝。

科學家表示，湯加火山爆發(fā)的沖擊波拓寬了海嘯研究的視野，打破了固有思維模式，并讓人們知道，原來這些沖擊波還能在地球的另一端引發(fā)海嘯。

《中國科學報》 (2022-01-27 第2版 國際 原標題為《湯加沖擊波在兩大洋引發(fā)海嘯》)

編輯 | 趙路
排版 | 志海