Самый высокий шлейф

Иллюстрация Петра Перевезенцева

Пятнадцатого января 2022 года произошло сильное извержение подводного вулкана Хунга-Тонга–Хунга-Хаапай на архипелаге Тонга в южной части Тихого океана. Взрыв был одним из самых мощных из когда-либо наблюдавшихся. Он вызвал разрушительные цунами, которые оставили тысячи людей без крова. В атмосферу был выброшен высоченный столб пепла и воды. Но вот насколько он был высок?
За вулканом Тонга наблюдают три геостационарных метеорологических спутника. Во время самого извержения спутники делали снимки каждые 10 минут. Благодаря этим аэрофотоснимкам с разных точек, исследователям из Оксфордского университета удалось измерить высоту шлейфа.

Они применили так называемый эффект параллакса, с помощью которого в свое время было определено среднее расстояние от Земли до Солнца, расстояние до Луны.

Чтобы понять, как это работает, закройте один глаз, вытяните руку перед собой и поднимите большой палец. Посмотрите на него, зафиксируйте его положение относительно фона. А теперь закройте этот глаз и откройте другой. Будет казаться, что ваш большой палец слегка сместился на фоне. Измеряя это видимое изменение положения и комбинируя его с известным расстоянием между вашими глазами, вы можете рассчитать расстояние до большого пальца.

Это происходит потому, что наши глаза расположены на некотором расстоянии друг от друга, так что прямые линии, проведенные от пальца к глазам, образуют угол. Если продолжить эти прямые до фона, они укажут два разных положения пальца. Чем ближе палец к глазам, тем больше этот угол и тем больше кажущееся смещение.

Результаты показали, что шлейф достиг высоты 57 км. Это значительно выше, чем у предыдущих рекордсменов. Шлейф вулкана Пинатубо, проснувшегося на Филиппинах в 1991 году, дотянулся до 40 км в высоту. А извержение вулкана Эль-Чичон в Мексике в 1982 году дало шлейф высотой 31 км.

Итак, исследователи впервые столкнулись с вулканом, который своим извержением и выброшенной породой пробил не только тропосферу, нижний слой атмосферы, но и всю стратосферу и проник в мезосферу, которая начинается примерно в 50 км над поверхностью Земли.

Надо сказать, что еще 10 лет назад точно определить высоту вулканического шлейфа было невозможно, потому что не было такого хорошего спутникового покрытия. Оксфордские исследователи теперь намерены создать автоматизированную систему для вычисления высот вулканических шлейфов с использованием метода параллакса.

А какая, в сущности, разница, на какую высоту протянулся вулканический шлейф? Зачем преодолевать такие сложности, чтобы ее измерить?

Интерес не праздный и не случайный. Мощное извержение вулкана Кракатау, случившееся в 1883 года, выбросило в атмосферу более 20 км³ породы. Огромное количество диоксида серы попало в стратосферу и разнеслось по всей планете. Можно сказать — накрыло ее.

И в результате через год температура на Земле снизилась в среднем на 1,2 градуса. Почему? Потому что и мелкодисперсные частицы, и капельки воды, в которых растворились сернистые соединения, так называемые сульфатные аэрозоли, рассеивают и поглощают солнечные лучи.

Аналогичный эффект дало извержение вулкана Пинатубо на Филиппинах в 1991 году. Тогда среднегодовые температуры во всем мире снизились и держались на низкой отметке два года.

Определенно, извержения вулканов положительно влияют на охлаждение планеты. Это инструмент, которым пользуется природа, чтобы регулировать климат на Земле.

Но высоту шлейфа и состав важно знать еще и потому, что мелкодисперсные частицы могут оседать на поверхностях двигателей самолетов, плавиться и выводить их из строя.

Так что изучать вулканы и их шлейфы, их высоту и состав — крайне важно. Глядишь, и человек обучится у природы и сможет сам охлаждать планету.