تظهر الأبحاث أن الانفجارات البركانية يمكن أن تخلق فقاعات بلازما في طبقة الأيونوسفير ، مما يعطل بشكل كبير الاتصالات الساتلية ، وهذه النتائج تحث على مراجعة النماذج الحالية لتفاعلات الغلاف الجوي والأيونوسفير.
استخدم فريق دولي الملاحظات الأرضية والأقمار الصناعية للأيونوسفير لإثبات أن موجة ضغط الهواء من الانفجارات البركانية يمكن أن تنتج فقاعة بلازما استوائية (EPB) في الأيونوسفير ، مما يعطل الاتصالات الساتلية بشدة الصبر.
طبقة الأيونوسفير هي المنطقة العليا من الغلاف الجوي للأرض حيث تتأين الجزيئات والذرات بالإشعاع الشمسي ، مما ينتج عنه أيونات موجبة الشحنة ، وتسمى المنطقة ذات أعلى تركيز للجسيمات المتأينة الغلاف المتأين. F وهي مساحة من 150 إلى 800 كيلومتر فوق سطح الأرض وتلعب بالمنطقة F يلعب دورًا مهمًا في الاتصالات الراديوية بعيدة المدى لأنه يعكس وينكسر موجات الراديو التي تستخدمها أنظمة تتبع الأقمار الصناعية ونظام تحديد المواقع العالمي (GPS).GPS) على سطح الأرض.
قد تتعطل عمليات النقل المهمة هذه بسبب المخالفات في المنطقة F. خلال النهار ، يتأين الغلاف الجوي المتأين بأشعة الشمس فوق البنفسجية ، مما يؤدي إلى تكوين تدرج كثيف للإلكترونات بكثافة أعلى بالقرب من خط الاستواء ، ومع ذلك ، فإن الاضطرابات فيه ، مثل حركة البلازما ، والمجالات الكهربائية ، والرياح المحايدة ، يمكن أن تتسبب في تكوين غير منتظم. . لزيادة كثافة البلازما ، يمكن لهذه المنطقة أن تنمو وتتطور ، مما يخلق بنية تشبه الفقاعة تسمى أ EPBويجوز EPB تأخير الموجات الراديوية وتقليل الأداء GPS.
نظرًا لأن تدرجات الكثافة هذه يمكن أن تتأثر بالموجات الجوية ، فقد تم الافتراض منذ فترة طويلة أنها ناتجة عن أحداث أرضية مثل النشاط البركاني ، فريق دولي بقيادة الأستاذ المساعد المعين أتسوكي شينبوري والبروفيسور يوشيزومي ميوشي من معهد الفضاء وبيئة الأرض. بحث (منوي) ، جامعة ناغويا ، بالتعاون مع لا شئجامعة إلكترو – الاتصالات ، جامعة توهوكو ، جامعة كانازاوا ، جامعة كيوتو و انة مثللقد منحهم ثوران بركان تونجا فرصة مثالية لاختبار هذه النظرية.
كان ثوران بركان تونجا أكبر ثوران بركاني في التاريخ ، مما سمح للفريق باختبار نظريتهم باستخدام قمر صناعي. آراس للكشف عن التكرارات EPB والقمر الصناعي هيماواري 8 للتحقق من الوصول الأولي لموجات الضغط الجوي والملاحظات الأيونوسفيرية الأرضية لحركة الغلاف الأيوني ، لاحظوا بنية غير منتظمة لكثافة الإلكترون على طول خط الاستواء ظهرت بعد وصول موجات الضغط من انفجار بركاني.
قال شينبوري ، “نتائج هذه الدراسة أظهرت أن الجزيئات EPB المتولدة في المحيط الأيوني الاستوائي إلى خطوط العرض المنخفضة في آسيا استجابةً لوصول موجات الضغط من الانفجارات البركانية تحت سطح تونغا “.
قامت المجموعة أيضًا باكتشاف مفاجئ ، لأول مرة ، أنهم أظهروا أن تقلبات الغلاف الأيوني تبدأ من دقائق إلى ساعات قبل موجات الضغط الجوي المتضمنة في توليد فقاعات البلازما ، وقد يكون لهذا آثار مهمة لأنه يشير إلى أن النموذج طويل المدى من اقتران الغلاف الجوي ، والتي تنص على أن اضطرابات الغلاف الأيوني تحدث فقط بعد الانفجار.
وقال شينبوري “اكتشافنا الجديد هو أن الاضطرابات الأيونية لوحظت قبل دقائق إلى ساعات قبل وصول موجات الصدمة الأولية من ثوران تونغا”. لذلك ، بالنسبة لموجات الصدمة ، يجب مراجعة النموذج لمراعاة هذه الموجات السريعة في الغلاف الجوي المتأين “.