中山大學研究登國際期刊 全球首次觀測大氣重力波影響火山氣膠

近年來,全球各地不時發生地震及火山噴發,對環境造成重大影響。中山大學氣膠科學研究中心利用氣膠雷射光達遙測技術,觀測到火山噴發造成的大氣重力波對火山氣膠在大氣中傳播與分布的影響,最新研究成果刊登於國際期刊 Scientific Report。

中山大學指出,氣膠為懸浮於大氣中的微小顆粒物質,來源十分多元,除了人為活動所產生的人為氣膠,如粒徑小於2.5微米的PM2.5,自然界本身也會產生自然氣膠,如海洋飛沫氣膠或火山氣膠。

中山氣膠科學研究中心客座教授倪簡白表示,2020年2月氣膠雷射光達觀測到6公里高空的一層氣膠,此一不尋常的高度引起研究團隊的注意。追蹤發現,這些氣膠來自菲律賓塔爾火山經大氣環流自境外移入。塔爾火山十六世紀以來已有33次噴發紀錄。2020年1月塔爾火山甦醒爆發,活動持續到2月底,所幸後來火山活動逐漸停止沒有造成嚴重傷害,但是噴發物質散播到東南亞地區,少部分漂散到台灣,在高雄上空被研究團隊觀測到。

研究團隊觀測到塔爾火山氣膠具有30分鐘的周期性波動結構,發現此波動是受到火山爆發時所造成的大氣重力波的影響。「這是全球首次觀測到大氣中的氣膠懸浮微粒,受到火山導致的大氣重力波影響。」中山化學系助理教授張元賓表示,大氣重力波是大氣受到干擾所產生的擾動,其能量來源可能包括雲層對流、火山、地震、海嘯、風暴等。

重力波向上可以抵達電離層(100 km),可經由精密氣壓計在幾千公里外偵測到,也可透過雷達、火箭及衛星儀器、地面氣輝光度計等設備觀察到。最近2022年1月東加火山噴發造成的大氣波動,也在世界各地觀測到。

中山大學氣膠科學研究中心主任王家蓁強調,不同地球體系,包含地質圈、大氣圈、水圈、生物圈及冰凍圈五大體系,透過氣膠有著相當緊密的連結。此次研究結果凸顯地質活動對懸浮於大氣中的氣膠的空間分布、動力行為及物理化學特性的影響。【記者 李佳穎整理報導】