Les scientifiques ont identifié le panache volcanique le plus élevé jamais enregistré

Vue agrandie de l’éruption prise par le satellite japonais Himawari-8 le 15 janvier 2022 à 05h40 UTC, environ 100 minutes après le début de l’éruption. Crédit photo : Simon Proud / Uni Oxford, RALSpace NCEO / Agence météorologique japonaise. Crédit : Simon Proud / Uni Oxford, RALSpace NCEO / Agence météorologique japonaise

À l’aide d’images satellites, des chercheurs du département de physique de l’Université d’Oxford et de RAL Space ont confirmé que l’éruption de janvier 2022 du volcan Hunga Tonga-Hunga Ha’apai a produit le panache le plus élevé jamais enregistré. L’éruption géante est également la première éruption directement observée qui pénètre dans la couche mésosphère de l’atmosphère. Les résultats ont été publiés aujourd’hui dans la revue La science.

Le 15 janvier 2022, le volcan sous-marin Hunga Tonga-Hunga Haʻapai dans l’archipel des Tonga dans le Pacifique Sud est entré en éruption violemment. L’explosion a été l’une des explosions les plus puissantes jamais enregistrées, envoyant des ondes de choc dans le monde entier et déclenchant des tsunamis dévastateurs qui ont laissé des milliers de sans-abri. Une imposante colonne de cendres et d’eau a été projetée dans l’atmosphère, mais jusqu’à présent, les scientifiques n’avaient pas de moyen précis de mesurer sa hauteur.

Normalement, la hauteur d’un panache volcanique peut être estimée en mesurant la température enregistrée ci-dessus par des satellites infrarouges et en la comparant à un profil de température verticale de référence. Parce que la température dans la troposphère (la première et la plus basse couche de l’atmosphère terrestre) diminue avec l’altitude. Mais si l’éruption est si importante que le panache pénètre dans la couche suivante de l’atmosphère (la stratosphère), cette méthode devient ambiguë, car la température recommence à augmenter avec l’altitude (à cause de la couche d’ozone, qui absorbe le rayonnement ultraviolet solaire).






Animation de l’éruption vue par le satellite météo GOES-17. Crédit : Simon Proud et Simeon Schmauß / Uni Oxford, RALSpace NCEO / NOAA

Pour pallier ce problème, les chercheurs ont utilisé une nouvelle méthode basée sur le phénomène appelé « effet de parallaxe ». Il s’agit de la différence apparente dans la position d’un objet lorsqu’il est vu depuis plusieurs lignes de visée. Vous pouvez le voir par vous-même en fermant votre œil droit et en tendant une main avec votre pouce vers le haut. Si vous changez ensuite vos yeux pour que votre gauche soit fermée et votre droite ouverte, votre pouce semblera glisser légèrement sur le fond. En mesurant ce changement de position apparent et en le combinant avec la distance connue entre vos yeux, vous pouvez calculer la distance jusqu’à votre pouce.

L’emplacement du volcan Tonga est couvert par trois satellites météorologiques géostationnaires, les chercheurs ont donc pu appliquer l’effet de parallaxe à leurs images aériennes. Plus important encore, les satellites ont enregistré des images toutes les 10 minutes pendant l’éruption, leur permettant de documenter les changements rapides de la trajectoire du panache.

Les scientifiques ont identifié le panache volcanique le plus élevé jamais enregistré

Disque terrestre complet vu par le satellite japonais Himawari-8, éruption volcanique en bas à droite. Crédit image : Simon Proud / Uni Oxford, RALSpace NCEO / Agence météorologique japonaise. Crédit : Simon Proud / Uni Oxford, RALSpace NCEO / Agence météorologique japonaise

Les résultats ont montré que le panache atteignait une hauteur maximale de 57 kilomètres. C’est bien plus que les précédents détenteurs de records : l’éruption du mont Pinatubo aux Philippines en 1991 (40 km au point le plus haut) et l’éruption d’El Chichon au Mexique en 1982 (31 km). Il fournit également la première preuve d’observation d’une éruption volcanique qui injecte des matériaux à travers la stratosphère et directement dans la mésosphère, commençant à environ 50 km au-dessus de la surface de la Terre.






Animation montrant la hauteur d’éruption calculée à l’aide des données de trois satellites météorologiques. Crédit : Simeon Schmauß / Agence météorologique japonaise / Administration météorologique coréenne / Administration nationale océanographique et atmosphérique.

Auteur principal Dr. Simon Proud (Université d’Oxford, RAL National Center for Space and Earth Observation) a déclaré : “C’est un résultat inhabituel car nous n’avons jamais vu un nuage aussi haut auparavant. De plus, la capacité d’estimer la hauteur des nuages ​​comme nous le faisons (à partir de la parallaxe méthode) en utilisant) n’est possible maintenant que si nous avons une bonne couverture satellite. Cela n’aurait pas été possible il y a dix ans.”

Les chercheurs d’Oxford ont maintenant l’intention de construire un système automatisé pour calculer la hauteur des panaches volcaniques en utilisant la méthode de la parallaxe. Co-auteur Dr. du Département de Physique Atmosphérique, Océanique et Planétaire. Andrew Prata a ajouté: «Nous aimerions appliquer cette technique à d’autres éruptions et produire un ensemble de données sur les hauteurs de panache pouvant être utilisé par les volcanologues et les scientifiques de l’atmosphère. modéliser la distribution des cendres volcaniques dans l’atmosphère. D’autres questions scientifiques que nous voulons comprendre sont : pourquoi le panache des Tonga s’est-il élevé si haut ? Quels seront les effets de cette éruption sur le climat ? Et de quoi exactement le panache était-il composé ? “

Les scientifiques ont identifié le panache volcanique le plus élevé jamais enregistré

Vue agrandie de l’éruption prise par le satellite japonais Himawari-8 le 15 janvier 2022 à 04h50 UTC, environ 50 minutes après le début de l’éruption. Crédit photo : Simon Proud / Uni Oxford, RALSpace NCEO / Agence météorologique japonaise. Crédit : Simon Proud / Uni Oxford, RALSpace NCEO / Agence météorologique japonaise

Outre l’Université d’Oxford, le Laboratoire Rutherford Appleton et le Centre national d’observation de la Terre à Harwell et l’Université des sciences appliquées de Munich ont également participé à l’étude. L’article “L’éruption de janvier 2022 du volcan Hunga Tonga-Hunga Haapai a atteint la mésosphère” a été publié. La science.

Détails:
Simon R. Proud, janvier 2022 L’éruption Hunga Tonga-Hunga Ha’apai atteint la mésosphère, La science (2022). DOI : 10.1126/science.abo4076. www.science.org/doi/10.1126/science.abo4076

Fourni par l’Université d’Oxford

Devis: Les scientifiques identifient le panache volcanique le plus élevé jamais enregistré (3 novembre 2022) Extrait de https://phys.org/news/2022-11-scientists-highest-ever-volcanic-plume.html le 3 novembre 2022 .

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