作者:王方 来源:中国科学报 发布时间:2023/5/23 15:44:30
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汤加火山爆发扰乱人造卫星

 

2022年1月,汤加洪阿哈阿帕伊岛火山的大规模喷发威力巨大,甚至扰乱了地球另一端的卫星。

在近日发表于《科学报告》的论文中,日本研究人员警告说,除非人们学会更好地预测地震、火山活动,否则类似事件可能在将来再次造成危险性的干扰。

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2022年1月,汤加火山喷发的火山灰云层。图片来源:Sipa US/Alamy

洪阿哈阿帕伊岛火山喷发是21世纪最具爆发性的一次,引发了90米高的海啸,将火山灰喷向57公里高空。名古屋大学的Atsuki Shinbori和同事现在已经证明,它还扰乱了数千英里外的卫星通信。

众所周知,GPS卫星很容易受到赤道等离子体泡(EPB)的影响。这些是低压区域,像气泡一样在大气中形成并上升。

白天,太阳辐射着电离层的最高部分,增加了电离层密度。该区域名为F区,距离地球表面150至800公里。由于太阳强度,赤道的电离层密度比其他地方更大。当夜幕降临,这些离子重新结合,形成EPB,影响携带GPS信号的无线电波在大气中的传输。

此前研究发现,EPB可以由风形成。长期以来,研究人员一直认为其也可以由火山活动形成。

“过去我们无法将它们明确地联系起来。如今,随着互联网普及,许多不同的观测数据变得可用,因此我们可以进行综合数据分析。”Shinbori说。

研究人员注意到,汤加火山喷发时GPS信号衰减。Shinbori团队现在通过分析数据证明了二者的相关性。

研究人员使用了荒濑卫星探测EPB的数据。这颗名为Himawari-8的卫星负责气压波监测和地面电离层观测。他们在火山爆发产生的压力波到达后,在亚洲赤道至低纬度地区发现了EPB的证据。

Shinbori表示,更好地预测火山活动对减轻卫星干扰的影响至关重要。

相关论文信息:https://doi.org/10.1038/s41598-023-33603-3

 
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