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과학자들은 통가 화산이 전 세계 쓰나미를 어떻게 유발했는지 풀어 냈습니다


1883 년 8 월, Krakatau 또는 Krakatoa라는 인도네시아의 산악 섬인 자체 파괴. 에피소드 화산 폭발은 80km 높이의 잔해물을 보냈고 80 만 평방 킬로미터의 지구 표면을 부식성 재에서 흔들리는 폭발로 삐걱 거렸다. 섬의 많은 부분이 폭발하여 바다로 튀어 나왔을 때 쓰나미가 일어나 자바와 수마트라의 근처 섬으로 부딪쳐서 분화의 36,000 명의 사망자 대부분을 초래했습니다.

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인도네시아가 피해를 입히는 반면, 크라 카타 우 분화는 전 세계에 영향을 미쳤다. 어쨌든, 작은 쓰나미는 태평양과 대서양의 국가 해안선에 갇혀 있었지만 크라 카타 우의 쓰나미가 대륙과 다른 해양 분지로 인도양에서 도약 할 수있는 방법은 없었지만. 다른 설명이 부족한 당시 과학자들은이 멀리 떨어진 쓰나미를 우연히 시간이 지진에 대해 비난했습니다.

그러나 이후 수십 년 동안 지구 물리학 자들은 데이터에 대한 수수께끼를 유지했다. 예를 들어, 1955 년의 연구에 따르면 먼 쓰나미는 분화로부터 공기를 통해 바깥쪽으로 전파 된 압력 파의 도착과 상관 관계가있는 것으로 나타났습니다. 이 연구의 저자들은이 대기 교란과 물 사이에 어떤 종류의 커플 링이 발생했다고 추측했다. 2003 년 컴퓨터 시뮬레이션은이를 뒷받침하여 크라 카타 우의 주요 쓰나미가 대륙의 틈새를 통해 태평양과 대서양에 도달하기 위해 하와이, 캘리포니아, 알래스카와 같은 작은 쓰나미 뒤에 엎드렸다는 것을 보여 주었다. (청각 범위에있는 주파수가있는 압력파는 소리라고합니다.)

화산의 소리 나 압력파가 쓰나미를 유발할 수 있다는 투기적인 아이디어를 뒷받침하기 위해 과학자들은 다른 버전의 크라 카타 우는 현대 시대에 실시간으로 재생되는 것을보아야했습니다. 어색한 소원입니다.

그런 다음 2022 년 1 월 15 일, 남태평양의 대부분 침수 된 화산 가마솥은 Hunga Tonga-Hunga Ha'apai라는 이름의 포효를 방해했습니다. 애쉬의 버섯 구름과 현지 쓰나미는 통가의 고대 왕국을 황폐화시켰다. 자비 롭게 사망자가 거의 없었지만,이 화산은 모든 종류의 기록을 깨뜨 렸습니다. 이는 우주로가는 길의 3 분의 2를 폭파했습니다. 애쉬 클라우드는 시간당 최대 200,000 개의 번개 방전을 생성했습니다. 그리고 폭발 자체는 가장 강력한 기록 중 하나였습니다.

폭발의 규모와 에너지 측면에서, 통가 사건은“기본적으로 크라 카토아 2와 비슷했다”고 미국 지질 조사의 알래스카 화산 관측소의 지구 물리학자인 Matthew Haney는 말했다. Haney가 기반을 둔 앵커리지에서 총상 같은 균열이 들릴 수 있습니다. “우리는 6,000 마일 떨어져 있습니다. 화산 폭발을들을 수 있습니까? 우와. 그것은 단지 내 마음을 날려 버립니다.”

전 세계를 돌아 다니는 것은 단가 통가-웅가 하하 파이의 소리가 아니 었습니다. 키가 수십 센티미터 인 쓰나미의 스페이트는 다른 바다 유역에서 먼 해안에 뿌려졌습니다. 국립 해양 대기 관리국 (NOAA)의 해양 작가 인 폴 파 넬리 (Paul Fanelli)는“카리브해의 쓰나미 신호는 그다지 기대하지 않았다”고 말했다.

이번에 과학자들은 해결책을 찾았다 고 생각합니다. 지구의 파도 높이 게이지가 해당 공기 압력 센서와 일치했을 때, 폭발로 인한 압력파는 여러 바다와 바다의 표면과 연결되어 있고 에너지를 물로 옮겼으며 무수한 쓰나미를 생성해야한다는 것이 분명해졌습니다.

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이 설명은 Krakatau에 대한 139 세의 미스터리를 동시에 해결했습니다. NOAA의 물리적 해양 작가 인 Greg Dusek는“1883 년에 관찰 된 일을 감안할 때… “두 가지 관찰 세트는 잘 동의하는 것 같습니다.”

그러나 모든 과학적 계시와 마찬가지로 새로운 질문이 생겼습니다. 화산의 압력은 언제 그리고 왜 바다 파도로 탱고를 탱고합니까? 통가의 멀리 떨어진 쓰나미가 특정 해안선을 따라 만 나타나는 이유는 무엇입니까? 그리고이 쓰나미가 얼마나 강력하고, 잠재적으로 파괴 적인가?

쓰나미 학교

일반적으로 쓰나미를 만들려면 많은 질량을 물 몸체로 밀어서 대체해야합니다. 지진은 이것을 간단한 방식으로 수행합니다. 뉴질랜드 국립 수자원 및 대기 연구소의 유체 역학자 인 에밀리 레인 (Emily Lane)은“지진 쓰나미는 정말로 단순합니다. "물 아래에서 발생하는 지진이있어 실제로 해저가 변형되고 변형이 물 표면으로 이동 한 다음 쓰나미로 발산됩니다."

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화산 쓰나미는 더 복잡합니다. 물에 빠지거나 튀는 잔해, 화산 자체의 부분적이거나 완전한 붕괴, 수중 폭발은 모두 물을 대체 할 수 있습니다. Hunga Tonga-Hunga Ha'Apai 주변의 해저에 대한 조사 작업은 앞으로 몇 달 안에 프로세스 또는 프로세스의 조합이 지역의 클래식 스타일 쓰나미를 생성 한 것을 알게 될 것입니다.

그러나 그 쓰나미 소령이 태평양을 건너 일본에 도착하기 전에 거의 3 시간 전에 작은 파도 봉우리가 도쿄에서 남쪽으로 약 1,000km 떨어진 오가사와라 제도에 도착했습니다. 같은 날, 푸에르토 리코에서 멕시코까지 카리브해, 심지어 분화에서 18,000km 떨어진 지중해에서도 비슷한 봉우리가 나타났습니다.

이 작고 빠른 파도는 일부 과학자들에게 지구가 쓰나미를 만들 수있는 덜 전통적인 방법을 상기시켰다. 대기를 사용함으로써.

폭풍은 때때로 지속되고 중요한 대기 장애를 일으킬 수 있습니다. 1929 년 영국 수학자이자 해양 작가 인 조셉 프라이드 만 (Joseph Proudman)은 방해가 물 몸보다 특정 속도로 움직이면 현재 자랑스러운 공명이라는 것을 시작할 수 있다고 가정했다. 그의 방정식은 대기압 파가 물의 파도로 에너지를 전달하여 더 큰 것으로 나타났습니다. 그리고이 야만적 인 파도가 해안에 부딪쳤을 때, 그들은 Meteotsunamis로 알려져 있습니다.

Proudman의 수학은 궁극적으로 하늘에서 바다로의 에너지 전달이 대기 장애가 물파와 같은 속도로 이동할 때 가장 효율적임을 보여주었습니다. 그리고 물파의 속도는 물의 깊이에 달려 있습니다.

브리티시 컬럼비아 주 시드니 (Sidney)의 해양 과학 연구소 (Sidney Institute of Ocean Sciences)의 유동산 자나미 전문가 인 알렉산더 라 비노비치 (Alexander Rabinovich)는 폭풍은 초당 수십 센티미터 여행을하는 대기 압력 파도를 일으키는 경향이 있다고 말했다. 그 느린 속도에서 압력파는 얕은 물에서 발견되는 비슷하게 느린 물파로 공명하여 Meteotsunamis를 주요한 유행을 유발합니다.

그렇기 때문에 미국 동해안, 멕시코만 및 그레이트 호수의 상대적으로 얕은 물에서 매년 수십 번 나타납니다. 드문 경우에,이 Meteotsunamis는 지진 쓰나미의 위협과 경쟁 할 수 있습니다. 1978 년, 1978 년, 6 미터 높이의 테러리 된 크로아티아의 항구 마을 인 Vela Luka의 Meteotsunami 파도는 몇 시간 동안 반복적으로 충돌합니다.

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통가의 1 월 분화로 인한 쓰나미는 수많은 해양 학자, 물리학 자, 화산 학자들이 화산의 폭발적인 시절 직후 몇 시간 만에 실현되면서 우스 츠나미와 매우 유사했습니다. 콜로라도 광산 학교의 연구원 인 에릭 앤더슨 (Eric Anderson)은“모든 역학과 물리학은 상당히 비슷합니다. 여기를 제외하고는 한 가지 주요 차이점이 있습니다. Rabinovich는“전 세계에 영향을받습니다

전 세계에서 들었습니다

연구원들은 아직이 경우 특정 유형의 압력파 또는 유형의 조합에 대해서는 아직 동의하지 않습니다. 통가 분화는 짧은 충격파와 지구로 트로브 트로팅 음파를 포함하여 다중 대기 교란을 일으켰습니다. 폭발은 많은 공기를 위쪽으로 밀어 내면서 대기 중력파라고 불리는 것을 만들었습니다. 이들은 차가운 공기 덩어리가 빠르게 상승하고 중력을 순종하고 해수면으로 돌아갈 때 생성되어 본질적으로 성층권을 징처럼 두드리고 모든 방향으로 수평으로 전파되는 압력 진동을 생성합니다.

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많은 연구자들은 Tsunamis가 나타난 특정 위치를 감안할 때 Tonga의 대기 중력파는 원거리 쓰나미의 가장 가능성이 높은 것으로 간주합니다. 중력파는 지구를 가로 질러 초당 300 미터에 도달하거나 초과하는 속도로 지구를 뛰어 넘었습니다. 자랑스런 공명을 얻으려면 물파는 비슷하게 빠르게 움직여야하며 비정상적으로 깊은 물이 필요합니다. Dusek는“해양 파가 빨리 진행 되려면 약 9,000 미터의 물이 필요할 것”이라고 Dusek은 말했다. 그러므로 캐리비안 바다와 일본 남부에서 강한 쓰나미가 자라서 오션 트렌치가 8,000 미터 깊이를 능가하는 것으로 나타났습니다.



이 위치에서 바다 파도는 실제로 소리 속도에 가까운 속도로 움직입니다. 그것은 상상하기 어려울 수 있지만, 파도는 열린 바다에서 크게 보이지 않습니다. Dusek는“얕은 물을 때릴 때까지 파도는 해수면에서 분명하지 않다”고 말했다.

미국 지질 조사의 태평양 해안 및 해양 과학 센터의 지구 물리학자인 에릭 게스트 (Eric Geist)에 따르면, 대기 중력파가 열린 바다를 가로 질러 이동함에 따라 자랑스러운 공명은 다른 곳에서도 가장 효율적 일 수 있지만, 약간의 공명과 바다 파폭이 일어났다. 영향을받는 해안선에 가까운 해저의 수중 지형도 들어오는 쓰나미 파도를 증폭시킬 수 있습니다.

심오한 이론과 함께 이러한 아이디어는 확고한 결론을 내리기 전에 추가 조사가 필요합니다. 다른 유형의 압력파는 추가로 증폭 된 파도를 가질 수 있습니다. 그러나이 초기 단계에서도 통가의 극적인 분화가 세계의 반대편에서 바다와 바다를 만들었다는 것은 아무도 과거의 놀라운 개념을 확인한다는 계시입니다.

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물리학 적

라비노비치의 말에서 통가와 크라 카타 우스 사건 사이의“강한 유사성”을 감안할 때 크라 카타 우의 전 세계 쓰나미의 차가운 사례는 폐쇄 될 수 있습니다. 그러나 Krakatau에서와 같이 통가의 판 데모 늄은 새로운 질문을 제기했습니다.

먼 쓰나미는 위험하지 않았을 수도 있지만 통가 화산 자체로 인한 지역 쓰나미는 확실히 그랬습니다. 통가는 그 자체로 깊은 트렌치를 가지고 있으므로 자랑스런 공명이 분화에 가까워 질 것으로 보인다. "지진 신호만으로 예상되는 것보다 피크 높이에 약간 더 많이 추가 되었습니까?" Dusek을 물었다.

파도 높이가 결코 폭풍우 제작 된 유행성 우수나미의 파도 높이에 가까워지지 않았다는 것은 구호로왔다. 그러나 항상 그런 일이 될까요? 연구원들은 훨씬 더 큰 Meteotsunami 이벤트를 만들기 위해 얼마나 강력한 폭발이 필요한지 궁금해합니다. Lane은 육지의 화산도 큰 붐을 일으킬 수 있다고 지적했다. 그래서 그들은 먼 쓰나미를 일으킬 수 있습니까?

Krakatau와 Hunga Tonga-Hunga Ha'apai 's만큼 무시 무시한 화산 폭발은 인간 시간에 매우 드물다. 그리고 지금까지, 마치 그러한 괴물 같은 벨로우징이 전 세계적으로 심한 파우 피크를 유발할 수없는 것처럼 보입니다. Dusek은 대기로 인한 쓰나미에 관해서는“날씨 중심의 유행성 우수나미는 여전히 공공 안전 관점에서 우리가 관심을 갖고있는 것”이라고 말했다.

통가의 해양 표현은 공포 쇼가 아니 었습니다. 그러나 과학자들은 자연이 가장 작은 물리학을 배치하는 것조차도 전 세계적으로 결과를 초래할 수 있음을 상기시켰다.



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