Ученые Университета Кардиффа в Великобритании определили точный механизм возникновения аномального цунами, которое распространилось по всему миру после извержения вулкана на архипелаге Тонга в начале 2022 года. Результаты исследования опубликованы в журнале Nature.
Специалисты проанализировали данные спутниковых наблюдений, которые регистрировали состояние атмосферы в момент вулканического взрыва, а также результаты измерения уровня моря и атмосферного давления. Все данные были объединены для создания численной модели, показывающей, как атмосферные волны, порожденные извержением, влияют на поверхность океана. Смоделированные цунами оказались аналогичны тем, что наблюдались при извержении Хунга-Тонга-Хунга-Хаапай.
Причиной катастрофического события стали акустико-гравитационные волны (AGW), возникшие при мощном вулканическом взрыве и распространившиеся на границе между атмосферой и океаном. При схождении волн друг с другом возник резонанс, и их энергия пошла на формирование необычно большого и быстрого цунами, способного преодолевать огромные расстояния.
AGW представляют собой низкочастотные акустические волны, на которые влияют гравитационные силы. Скорость распространения таких волн в воздухе составляет 340 метров в секунду, а в воде — 1500 метров в секунду. Ученые и ранее предполагали, что AGW, распространяясь вдоль поверхности океана, могут вызывать гигантские волны, известные как вулкано-метеорологические цунами, однако до сих пор реальных наблюдений этого механизма не было. За исключением взрыва вулкана Тонга, все известные извержения вулканов, которые сопровождались цунами, происходили до появления современных инструментов, поэтому на сегодняшний день точный механизм генерации вулкано-метеорологических волн остается малоизученным.
Извержение вулкана Хунга-Тонга-Хунга-Хаапай произошло 15 января 2022 года и стало самым мощным вулканическим событием после взрыва вулкана Кракатау в 1883 году. Облако пепла было выброшено на высоту 20 километров. Количество энергии, высвобожденное извержением, было эквивалентно 5–30 мегатоннам тротилового эквивалента. Для сравнения: мощность атомной бомбы, сброшенной на японский город Хиросима в августе 1945 года, оценивается в 15 килотонн.
