地大新聞網(wǎng)訊（通訊員 林愷）近日，國(guó)際名刊《地球物理研究快報(bào)》和《遙感》發(fā)表了我校超級(jí)觀測(cè)站研究團(tuán)隊(duì)最新的關(guān)于湯加火山事件的電離層信號(hào)的研究成果，該成果標(biāo)志著人類對(duì)地球跨圈層效應(yīng)的全新認(rèn)知，有望極大地提高人類對(duì)海嘯、火山爆發(fā)災(zāi)害性事件的預(yù)警能力。

2022年1月15日,位于太平洋中央的湯加海底火山噴發(fā)，是本世紀(jì)最強(qiáng)烈的火山災(zāi)難事件。遮天蔽日的火山灰燼和環(huán)繞全球強(qiáng)烈的沖擊波，讓全世界再次目睹了人類在自然面前的渺小，并意識(shí)到對(duì)火山、地震和海嘯等突發(fā)自然災(zāi)害的預(yù)報(bào)和預(yù)警的迫切需求。雖然各國(guó)已經(jīng)零星建立起了一些觀測(cè)海底火山和預(yù)警海嘯的系統(tǒng)，但是當(dāng)今對(duì)災(zāi)難預(yù)警的方法與系統(tǒng)仍有極大的提升空間。廣袤海域是許多災(zāi)難性事件的監(jiān)測(cè)盲區(qū)，同時(shí)傳統(tǒng)的預(yù)警方法需要耗費(fèi)巨大的人力和財(cái)力成本。這些困難成為人類對(duì)火山爆發(fā)和海嘯等自然災(zāi)害應(yīng)對(duì)能力提升的主要瓶頸。

我校陳界宏教授研究團(tuán)隊(duì)于2021年在四川省樂山市建成了被譽(yù)為“超級(jí)觀測(cè)站”的MVP-LAI系統(tǒng)，該系統(tǒng)在湯加火山爆發(fā)后即刻觀測(cè)到了該事件在巖石圈、大氣層和電離層中的劇烈擾動(dòng)。該成果首次觀測(cè)和證明了海底火山爆發(fā)導(dǎo)致的電離層擾動(dòng)傳遞速度快于近地面的擾動(dòng)信號(hào)這一事實(shí)，這預(yù)示著“自然災(zāi)害的電離層預(yù)警”時(shí)代的到來。據(jù)悉，超級(jí)觀測(cè)站協(xié)同北斗同步衛(wèi)星系統(tǒng)可以對(duì)電離層實(shí)施定點(diǎn)監(jiān)測(cè)，成為太空中的浮標(biāo)或地震儀，原則上可以對(duì)全球地震、火山爆發(fā)及其引起的海嘯在電離層的效應(yīng)進(jìn)行無(wú)死角觀測(cè)，并且可以大大節(jié)省預(yù)警的財(cái)力、物力和人力成本。

北斗同步衛(wèi)星捕捉到的火山噴發(fā)后的電離層擾動(dòng)領(lǐng)先與近地表大氣誘發(fā)的電離層擾動(dòng) (305 m/s + 12 minutes)

海底火山噴發(fā)產(chǎn)生波動(dòng)示意圖

對(duì)比于中低層大氣，電離層(約350 km高)具有非常理想的預(yù)警潛力，但是傳統(tǒng)觀點(diǎn)認(rèn)為，地球水圈和巖石圈事件對(duì)距離地表甚遠(yuǎn)的電離層影響甚微，難以具備預(yù)警和研究?jī)r(jià)值。然而本次超級(jí)觀測(cè)站的研究成果刷新了人類對(duì)該問題的認(rèn)知，通過增強(qiáng)對(duì)電離層的監(jiān)測(cè)和研究，可以極大地提高人類在災(zāi)難面前的應(yīng)對(duì)能力，并使我國(guó)的災(zāi)難預(yù)警能力達(dá)到領(lǐng)先全球的水平。（編輯 王俊芳 審稿 陳華文）