De catastrofale uitbarsting van de Hunga Tonga-Hunga Ha'apai-vulkaan in 2022 veroorzaakte een speciale atmosferische golf die de afgelopen 85 jaar aan detectie is ontsnapt. Onderzoekers van de Universiteit van Hawai'i in Mānoa, het Japan Agency for Marine-Earth Science and Technology (JAMSTEC) en de Universiteit van Kyoto vertrouwden op ultramoderne observatiegegevens en computersimulaties om het bestaan ​​van Pekeris-golven te ontdekken - fluctuaties in de lucht druk die in 1937 werd getheoretiseerd maar waarvan nooit is bewezen dat ze in de natuur voorkomt, tot nu toe.

De studie werd gepubliceerd in het Journal of the Atmospheric Sciences .

De uitbarsting in de Stille Zuidzee eerder dit jaar veroorzaakte wat waarschijnlijk de krachtigste explosie was die de wereld heeft meegemaakt sinds de beroemde uitbarsting van de berg Krakatau in Indonesië in 1883. De snelle afgifte van energie wekte drukgolven op in de atmosfeer die zich snel over de wereld verspreidden.

Het atmosferische golfpatroon dicht bij de uitbarsting was behoorlijk gecompliceerd, maar duizenden kilometers verderop werden de verstoringen geleid door een geïsoleerd golffront dat zich horizontaal met meer dan 650 mijl per uur verplaatste terwijl het zich naar buiten verspreidde. De luchtdrukverstoringen die verband houden met het aanvankelijke golffront waren duidelijk te zien op duizenden barometerrecords over de hele wereld.

"Hetzelfde gedrag werd waargenomen na de uitbarsting van de Krakatau, en in het begin van de 20e eeuw werd een fysische theorie voor deze golf ontwikkeld door de Engelse wetenschapper Horace Lamb", zegt Kevin Hamilton, emeritus hoogleraar atmosferische wetenschappen aan de UH Mānoa School of Ocean en Aardwetenschappen en technologie.

"Deze bewegingen staan ​​nu bekend als Lamb-golven. In 1937 breidde de Amerikaans-Israëlische wiskundige en geofysicus Chaim Pekeris Lamb's theoretische behandeling uit en concludeerde dat een tweede golfoplossing met een lagere horizontale snelheid ook mogelijk zou moeten zijn. Pekeris probeerde bewijs te vinden voor zijn tragere golf in de drukwaarnemingen na de Krakatau-uitbarsting, maar slaagde er niet in een overtuigend bewijs te leveren."

Succesvolle identificatie van de golf

Wetenschappers hebben een breed scala aan hulpmiddelen toegepast die nu beschikbaar zijn, waaronder geostationaire satellietwaarnemingen, computersimulaties en extreem dichte netwerken van luchtdrukwaarnemingen, om de Pekeris-golf in de atmosfeer na de Tonga-uitbarsting met succes te identificeren.

Hoofdauteur Shingo Watanabe, adjunct-directeur van het onderzoekscentrum voor milieumodellering van het Japan Agency for Marine-Earth Science and Technology, voerde computersimulaties uit van de reactie op de Tonga-uitbarsting.

"Toen we de computer onderzochten die pulsen simuleerde en observeerde over het hele Pacifische bekken, ontdekten we dat het langzamere golffront over brede gebieden te zien was en dat de eigenschappen overeenkwamen met die voorspeld door Pekeris bijna een eeuw geleden", zei Hamilton. + Verder verkennen

Massale uitbarsting van Tongaanse vulkaan zorgt voor een explosie van gegevens over atmosferische golven