地大新聞網訊（通訊員 林愷）近日，國際名刊《地球物理研究快報》和《遙感》發表了我校超級觀測站研究團隊最新的關于湯加火山事件的電離層信號的研究成果，該成果標志著人類對地球跨圈層效應的全新認知，有望極大地提高人類對海嘯、火山爆發災害性事件的預警能力。
2022年1月15日,位于太平洋中央的湯加海底火山噴發，是本世紀最強烈的火山災難事件。遮天蔽日的火山灰燼和環繞全球強烈的沖擊波，讓全世界再次目睹了人類在自然面前的渺小，并意識到對火山、地震和海嘯等突發自然災害的預報和預警的迫切需求。雖然各國已經零星建立起了一些觀測海底火山和預警海嘯的系統，但是當今對災難預警的方法與系統仍有極大的提升空間。廣袤海域是許多災難性事件的監測盲區，同時傳統的預警方法需要耗費巨大的人力和財力成本。這些困難成為人類對火山爆發和海嘯等自然災害應對能力提升的主要瓶頸。
我校陳界宏教授研究團隊于2021年在四川省樂山市建成了被譽為“超級觀測站”的MVP-LAI系統，該系統在湯加火山爆發后即刻觀測到了該事件在巖石圈、大氣層和電離層中的劇烈擾動。該成果首次觀測和證明了海底火山爆發導致的電離層擾動傳遞速度快于近地面的擾動信號這一事實，這預示著“自然災害的電離層預警”時代的到來。據悉，超級觀測站協同北斗同步衛星系統可以對電離層實施定點監測，成為太空中的浮標或地震儀，原則上可以對全球地震、火山爆發及其引起的海嘯在電離層的效應進行無死角觀測，并且可以大大節省預警的財力、物力和人力成本。
北斗同步衛星捕捉到的火山噴發后的電離層擾動領先與近地表大氣誘發的電離層擾動 (305 m/s + 12 minutes)
海底火山噴發產生波動示意圖
對比于中低層大氣，電離層(約350 km高)具有非常理想的預警潛力，但是傳統觀點認為，地球水圈和巖石圈事件對距離地表甚遠的電離層影響甚微，難以具備預警和研究價值。然而本次超級觀測站的研究成果刷新了人類對該問題的認知，通過增強對電離層的監測和研究，可以極大地提高人類在災難面前的應對能力，并使我國的災難預警能力達到領先全球的水平。（編輯 王俊芳 審稿 陳華文）
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