国家灾研院利用卫星数据监测汤加火山喷发二氧化硫水平和垂直扩散态势
发布时间： 2022-01-26
来源： 办公室
北京时间1月15日，位于汤加的海底火山喷发，大量二氧化硫(SO2)随着火山喷发进入大气。火山喷发后，国家自然灾害防治研究院空间信息研究中心获取了火山爆发后美国OMI/Aura卫星SO2总垂直柱浓度和大气边界层高度（PBL，约1km）、低对流层高度（TRL，3km）、对流层中部（TRM，8km）、对流层上部（TRU，13km）和低平流层（STL，18km）SO2浓度分布。
OMI卫星SO2垂直柱浓度监测结果（图1）显示北京时间1月15日高浓度SO2随火山喷发被抛出，主要分布在汤加火山口附近；随后1月16~17日向西迁移至太平洋上空并呈逐步扩散态势，18日部分火山喷出SO2正式到达澳大利亚上空，19日以超高SO2态势到达澳洲北部区域，20~21日期间SO2整体浓度有所降低，22日SO2继续西扩散，移出澳大利亚，抵达印度洋上空，23日SO2到达马达加斯加岛，部分到达非洲南部上空，24日继续西迁至非洲南部区域，但仍有部分SO2停留于印度洋上空。
OMI卫星SO2垂直柱浓度监测结果（图1）显示北京时间1月15日高浓度SO2随火山喷发被抛出，主要分布在汤加火山口附近；随后1月16~17日向西迁移至太平洋上空并呈逐步扩散态势，18日部分火山喷出SO2正式到达澳大利亚上空，19日以超高SO2态势到达澳洲北部区域，20~21日期间SO2整体浓度有所降低，22日SO2继续西扩散，移出澳大利亚，抵达印度洋上空，23日SO2到达马达加斯加岛，部分到达非洲南部上空，24日继续西迁至非洲南部区域，但仍有部分SO2停留于印度洋上空。
2022年1月15日~1月18日汤加火山喷发SO2垂直柱浓度空间分布结果见图2。15日监测的各垂直剖面SO2柱浓度结果显示部分SO2注入平流高度，但SO2在近地1km范围内浓度明显高于其他层，大气边界层高度、低对流层高度、对流层中部、对流层上部和低平流层SO2最高浓度分别为68.4DU(1 DU = 2.69×1016 mol/cm2 )、11DU、6.5DU、5.5DU、5.5DU，表明此次火山喷发的大部分SO2滞留在大气边界层以下；17日明显观测到SO2垂直各剖面浓度突然增加趋势，推测汤加火山在17日发生了二次喷发。
图1 汤加火山SO2总垂直柱浓度空间分布结果
图2 2022年1月15日~1月18日汤加火山垂直剖面：PBL(1km)、TRL(3km)、TRM(8km)、TRU(13km)、STL（18km）SO2垂直柱浓度空间分布结果