Ảnh: SSEC / CIMSS, Đại học Wisconsin – Madison
Hơn 8 tháng sau khi núi lửa ngầm ở Tonga (Thái Bình Dương) phun trào vào ngày 13/1/2022, các nhà khoa học vẫn đang phân tích tác động của vụ nổ dữ dội của ngọn núi lửa này và họ phát hiện ra rằng, hệ quả của vụ nổ có thể làm ấm hành tinh.
Gần đây, các nhà nghiên cứu tính toán rằng vụ phun trào của núi lửa Hunga Tonga-Hunga Ha'apa đã phun ra một lượng đáng kinh ngạc 50 triệu tấn hơi nước vào bầu khí quyển, cùng với một lượng khổng lồ tro và khí núi lửa vào không gian.
Theo một nghiên cứu mới cho biết, việc phun hơi nước khổng lồ này đã làm tăng lượng ẩm trong tầng bình lưu toàn cầu khoảng 5% và có thể kích hoạt chu kỳ làm mát và làm nóng bề mặt ở tầng bình lưu - và những tác động này có thể tồn tại trong nhiều tháng tới.
Vụ phun trào núi lửa ở Tonga, bắt đầu vào ngày 13/1 và đạt đỉnh hai 2 ngày sau đó, là vụ phun trào núi lửa mạnh nhất được chứng kiến trên Trái Đất trong nhiều thập kỷ.
Vụ nổ lan rộng 260 km và phóng các cột tro bụi, hơi nước và khí bay lên không trung hơn 20 km, theo Cơ quan Khí quyển và Đại dương Quốc gia Mỹ (NOAA).
Lượng năng lượng giải phóng trong vụ phun trào có thể so sánh với năng lượng có thể được tạo ra bởi hơn 100 quả bom ném xuống Hiroshima (Little Boy) phát nổ cùng một lúc.
Ảnh chụp từ trên không cho thấy Nomuka phủ đầy tro bụi sau vụ phun trào núi lửa lớn dưới nước. Nguồn: Lực lượng Phòng vệ New Zealand qua via Getty Images
Những vụ phun trào núi lửa lớn thường làm hạ nhiệt hành tinh bằng cách đưa lưu huỳnh điôxít (SO2) vào các tầng trên của bầu khí quyển Trái Đất - có tác dụng lọc bức xạ Mặt trời. Các hạt đá và tro cũng có thể tạm thời làm mát hành tinh bằng cách ngăn chặn ánh sáng Mặt Trời, Trung tâm Nghiên cứu Khí quyển của Quỹ Khoa học Quốc gia Mỹ cho biết.
Theo cách này, hoạt động núi lửa lan rộng và dữ dội trong quá khứ xa xôi của Trái Đất có thể đã góp phần gây ra biến đổi khí hậu toàn cầu, gây ra sự tuyệt chủng hàng loạt hàng triệu năm trước.
Những vụ phun trào gần đây cũng chứng tỏ sức mạnh làm mát hành tinh của núi lửa. Vào năm 1991, khi ngọn núi Pinatubo ở Philippines thổi bay đỉnh, các vật chất phun ra từ vụ nổ núi lửa khủng khiếp này đã làm giảm nhiệt độ toàn cầu khoảng 0,5 độ C trong ít nhất một năm, Live Science thông tin.
CÁCH HƠI NƯỚC TỪ VỤ PHUN TRÀO LÀM ẤM HÀNH TINH
Trong khi đó vụ phun trào núi lửa ở Tonga đã thải ra khoảng 400.000 tấn lưu huỳnh đioxit, bằng khoảng 2% lượng SO2 do núi lửa Pinatubo phun ra trong vụ phun trào năm 1991.
Nhưng không giống như Pinatubo (và hầu hết các vụ phun trào núi lửa lớn, xảy ra trên đất liền), các ngọn núi lửa ngầm ở Tonga đã phun "lượng hơi nước đáng kể" vào tầng bình lưu - khu vực kéo dài từ khoảng 50 km trên bề mặt Trái Đất xuống - lên cao khoảng 6 đến 20 km, theo Dịch vụ Thời tiết Quốc gia (NWS).
Các nhà khoa học đã viết trong một nghiên cứu mới được công bố vào ngày 22 tháng 9 trên Tạp chí Khoa học rằng, "các vụ phun trào núi lửa ngầm (núi lửa dưới nước) có thể thu hút phần lớn năng lượng bùng nổ của chúng từ sự tương tác của nước và magma nóng".
Vệ tinh GOES-17 đã chụp được hình ảnh của một đám mây khổng lồ được tạo ra bởi vụ phun trào dưới nước của núi lửa Hunga Tonga-Hunga Ha'apai vào ngày 15 tháng 1 năm 2022. Nguồn: Hình ảnh của Đài quan sát Trái Đất của NASA
Trong vòng 24 giờ sau khi phun trào, chùm tia đã kéo dài hơn 28 km vào bầu khí quyển.
Các nhà nghiên cứu đã phân tích lượng nước trong các chùm tia bằng cách đánh giá dữ liệu được thu thập bằng các công cụ gọi là radiosondes, được gắn vào các quả bóng thời tiết.
Khi các thiết bị này bay lên trong bầu khí quyển, các cảm biến của chúng sẽ đo nhiệt độ, áp suất không khí và độ ẩm tương đối, truyền dữ liệu đó tới một máy thu trên mặt đất, theo NWS.
Hơi nước trong khí quyển hấp thụ bức xạ Mặt Trời và phát lại dưới dạng nhiệt; với hàng chục triệu tấn hơi ẩm của vụ phun trào ở Tonga hiện đang tích tụ trong tầng bình lưu, bề mặt Trái Đất sẽ nóng lên - mặc dù vẫn chưa rõ là bao nhiêu, theo nghiên cứu.
Nhưng vì hơi nhẹ hơn các sol khí núi lửa khác và ít bị ảnh hưởng bởi lực kéo của trọng lực, nên sẽ mất nhiều thời gian hơn để hiệu ứng nóng lên này tiêu tan và sự ấm lên bề mặt có thể tiếp tục "trong những tháng tới", các nhà khoa học kết luận.
Trước đó, nghiên cứu về vụ phun trào cho thấy Tonga phun ra lượng hơi nước đủ để lấp đầy 58.000 bể bơi cỡ Olympic, và lượng ẩm khí quyển phi thường này có thể làm suy yếu tầng ôzôn, Live Science đưa tin.
Trong nghiên cứu mới, các nhà khoa học cũng xác định rằng lượng hơi nước khổng lồ này thực sự có thể thay đổi các chu trình hóa học kiểm soát và ôzôn ở tầng bình lưu.
NHỮNG KỶ LỤC TỪ CÁC VỤ PHUN TRÀO NÚI LỬA Ở TONGA
Các chuyên gia cho biết vụ phun trào núi lửa ở Tonga đã phá hủy một hòn đảo nhỏ ở Polynesia (phía trung và nam Thái Bình Dương) vào ngày 15/1/2022, rồi sau đó bơm một lượng tro bụi khổng lồ lên độ cao kỷ lục.
Các vệ tinh đã phát hiện ra đám mây tro bụi từ vụ phun trào đã lan rộng trên Australia, ở độ cao hơn 39 km so với bề mặt Trái Đất - nhà nghiên cứu Simon Proud của Đại học Oxford (Anh) cho biết ngày 17/1/2022. Ông nói thêm, đây là lần đầu tiên tro núi lửa được phát hiện cao như vậy trong bầu khí quyển của Trái Đất.
Những hình ảnh cho thấy vụ phun trào Hunga ngày 15 tháng 1 từ trên cao. Nguồn: Hình ảnh và video của Đài quan sát Trái Đất của NASA
Chưa dừng ở đó, vụ nổ núi lửa ở Tonga còn giải phóng những làn sóng áp suất lớn chạy qua bầu khí quyển của Trái Đất, nơi chúng đập mạnh hành tinh này nhiều lần. Một nghiên cứu mới cho thấy ngọn núi lửa cuối cùng tạo ra những đợt sóng lớn như vậy trong khí quyển là vụ phun trào Krakatau vào năm 1883 - một trong những vụ phun trào núi lửa hủy diệt nhất trong lịch sử được ghi lại.
Sự kiện sóng khí quyển này của núi lửa ở Tonga chưa từng có trong hồ sơ địa vật lý hiện đại. Các nhà khoa học tiết lộ rằng xung áp suất do núi lửa Tonga tạo ra "có biên độ tương đương với đợt phun trào Krakatau năm 1883 và trên một bậc cường độ lớn hơn đợt phun trào của núi St. Helens năm 1980" - Robin Matoza, phó giáo sư tại Khoa Khoa học Trái Đất tại Đại học California, Santa Barbara, Mỹ cho biết.
Xung áp suất do núi lửa Tonga tạo ra có cường độ lớn hơn đợt phun trào của núi St. Helens năm 1980.
Một nghiên cứu thứ hai trên Tạp chí Science, cho biết sóng khí quyển này không chỉ làm rung chuyển bầu khí quyển mà còn tạo ra những gợn sóng chạy khắp đại dương bên dưới.
Núi lửa ở Tonga - được gọi là Hunga Tonga-Hunga Ha'apai, hay chỉ Hunga - nằm cách thủ đô Nuku'alofa của Tonga khoảng 65 km về phía tây bắc. Nó là một trong 12 ngọn núi lửa dưới nước được biết đến trong vòng cung núi lửa Tonga-Kermadec, một cấu trúc địa chất chạy dọc theo rìa phía tây của mảng Thái Bình Dương của vỏ Trái Đất, theo Chương trình Núi lửa Toàn cầu của Viện Smithsonian (Mỹ) cho hay.
Khi Hunga phun trào vào giữa tháng 1/2022, chùm khí và các hạt tạo thành va chạm vào tầng trung lưu - lớp thứ ba của khí quyển trên bề mặt Trái Đất - khiến nó trở thành chùm núi lửa lớn nhất trong kỷ lục vệ tinh.
Nguồn: Sciencealert, Livescience
