2022年1月14日，位于南太平洋湯加俯沖帶弧后區(qū)域的湯加洪阿哈阿帕伊島（HTHH）海底火山噴發(fā)，噴發(fā)指數(shù)（VEI）高達6級。火山噴發(fā)釋放了巨大能量，火山主體大部分墜入海洋，在海水輸運和大氣共振作用下引發(fā)了全球性海嘯，在幾到數(shù)十個小時內(nèi)迅速擴張至環(huán)太平洋沿岸地區(qū)，導(dǎo)致太平洋沿岸國家相繼發(fā)布海嘯預(yù)警；海嘯信號隨后到達了大西洋、印度洋、加勒比海等區(qū)域，甚至距離火山噴發(fā)源1.8萬公里的地中海也出現(xiàn)了小振幅遠(yuǎn)場海嘯。

  地球表面的突然運動引起的大氣波會通過大氣傳播到上層大氣，最終引起移動電離層的擾動（TID），這種變化過去已經(jīng)在地震、海嘯、火山爆發(fā)、地下核爆炸等情景下被監(jiān)測到。衛(wèi)星觀測數(shù)據(jù)顯示，HTHH火山噴發(fā)釋放的巨大能量將巖石碎屑拋向高空，產(chǎn)生了高達58公里的火山羽流，到達了大氣中間層，同時伴有每小時20萬次閃電。多種傳感器均監(jiān)測到了這一噴發(fā)的全球性特征，如日本本土的氣壓計在火山噴發(fā)后3天觀測到4次大氣壓力波的過境擾動。除了波及全球的大氣壓力波與海嘯，此次噴發(fā)產(chǎn)生的多頻段大氣共振足以傳播到達電離層并引發(fā)可探測的電子密度波動。

  該新興前沿共有17篇核心論文，內(nèi)容主要聚焦對HTHH火山噴發(fā)引發(fā)的大氣波和全球地震聲學(xué)觀測以及海嘯和電離層擾動的全球傳播觀測等。其中，2022年7月發(fā)表在《科學(xué)》上的Atmospheric waves and global seismoacoustic observations of the January 2022 Hunga eruption, Tonga一文被引頻次最高，達110次。研究團隊觀測到了本次湯加火山噴發(fā)所引發(fā)的大氣波動6天內(nèi)環(huán)繞地球4圈，對湯加火山噴發(fā)所引發(fā)的波動和地震聲學(xué)進行了觀測和分析，揭示了大氣蘭姆波對海嘯傳播速度的助推作用。研究還指出，本次湯加火山噴發(fā)是有儀器測量以來觀測到的地球大氣層附近的“最大爆炸”。■