Беспрецедентное количество водяного пара, выброшенного в атмосферу, как было обнаружено с помощью прибора НАСА MLS (Microwave Limb Sounder) который управляется миссией Aura, может в конечном итоге временно нагреть поверхность Земли.
15 января 2022 года произошло извержение вулкана Хунга Тонга-Хунга Хаапай, вызвавшее звуковую волну, дважды обогнувшую земной шар, и цунами, пронесшееся по всему миру.
Подводное извержение в южной части Тихого океана также привело к выбросу массивного шлейфа водяного пара в стратосферу Земли. На самом деле беспрецедентное количество водяного пара было настолько огромным, что его хватило бы, чтобы заполнить более 58 000 бассейнов олимпийского размера. Одного объема водяного пара может быть достаточно, чтобы временно повлиять на глобальную среднюю температуру Земли.
«Мы никогда не видели ничего подобного», — сказал Луис Миллан, специалист по атмосфере из Лаборатории реактивного движения НАСА в Южной Калифорнии. Он руководил недавним исследованием количества водяного пара, который вулкан Тонга выбросил в стратосферу — слой атмосферы на высоте от 12 до 53 километров над поверхностью Земли.
Опубликованное в журнале Geophysical Research Letters исследование, проведенное им и его коллегами, показало, что извержение на Тонге отправило невероятные 146 тераграммов (1 тераграмм равен триллиону граммов) водяного пара в стратосферу Земли.
Это количество равно 10% воды, уже присутствующей в этом атмосферном слое. Это почти в четыре раза больше количества водяного пара, которое, по оценкам ученых, выбросило в стратосферу извержение вулкана Пинатубо в 1991 году на Филиппинах.
Извержения вулканов редко выбрасывают много воды в стратосферу. За 18 лет, в течение которых НАСА проводило измерения, только два других извержения — событие Касаточи в 2008 году на Аляске и извержение Кальбуко в 2015 году в Чили — отправили значительное количество водяного пара на такие большие высоты.
Но это были всего лишь небольшие вспышки по сравнению с событием в Тонге, и водяной пар от обоих предыдущих извержений быстро рассеялся. С другой стороны, избыточный водяной пар, выброшенный вулканом Тонга, может оставаться в стратосфере в течение нескольких лет.
Этот дополнительный водяной пар может влиять на химический состав атмосферы, ускоряя определенные химические реакции, которые могут временно усугубить истощение озонового слоя. Он также может повлиять на температуру поверхности.
Мощные извержения вулканов, такие как Кракатау и Пинатубо, обычно охлаждают поверхность Земли, выбрасывая газы, пыль и пепел, которые отражают солнечный свет обратно в космос. Напротив, вулкан Тонга не выбрасывал большое количество аэрозолей в стратосферу, и огромное количество водяного пара в результате извержения может иметь небольшой временный эффект нагрева, поскольку водяной пар задерживает тепло.
Эффект рассеется, когда дополнительный водяной пар выйдет из стратосферы, и его будет недостаточно, чтобы заметно усугубить последствия изменения климата.
Огромное количество воды, выброшенное в стратосферу, вероятно, было возможно только потому, что кальдера подводного вулкана — впадина в форме бассейна, обычно образующаяся после извержения магмы или вытекания из неглубокой камеры под вулканом — находилась в океане на нужной глубине: около 150 метров.
Немного мельче, и морской воды, перегретой извергающейся магмой, не хватило бы, чтобы объяснить количество водяного пара в стратосфере, которые наблюдали ученые. Немного глубже, и огромное давление в океанских глубинах могло бы приглушить извержение.