2022年1月15日，南太平洋島國(guó)湯加的洪阿哈阿帕伊島（Hunga Haapai）海底火山發(fā)生猛烈噴發(fā)，引發(fā)了波及全球的海嘯。這是人類(lèi)有記錄以來(lái)最強(qiáng)烈的火山噴發(fā)之一，其造成的大氣沖擊波環(huán)繞了地球四圈，噴發(fā)羽流高度超過(guò)50多公里。

　　湯加火山爆發(fā)還引起了強(qiáng)烈的電離層震蕩。中國(guó)科學(xué)院國(guó)家空間科學(xué)中心太陽(yáng)活動(dòng)與空間天氣重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室王赤院士團(tuán)隊(duì)的張佼佼研究員與徐寄遙研究員等合作者，利用相干散射雷達(dá)和數(shù)字測(cè)高儀探測(cè)到此次火山爆發(fā)引起的北半球兩組特征明顯不同的電離層震蕩。第一組電離層震蕩比引起海嘯的大氣壓力波提前3個(gè)多小時(shí)被觀(guān)測(cè)到。研究發(fā)現(xiàn)，第一組電離層震蕩的源區(qū)在火山爆發(fā)的北半球共軛點(diǎn)，火山爆發(fā)產(chǎn)生的電場(chǎng)通過(guò)磁力線(xiàn)共軛作用被迅速傳遞到北半球共軛點(diǎn)并造成北半球電離層震蕩。在這一階段，亞洲扇區(qū)高頻雷達(dá)探測(cè)到最大的電離層震蕩多普勒速度超過(guò)100m/s，發(fā)生在電離層F區(qū)。探測(cè)到的第二組電離層震蕩源區(qū)在火山爆發(fā)處，主要由火山爆發(fā)產(chǎn)生的大氣壓力波直接傳播到北半球，通過(guò)大氣中性成分與電離成分相互碰撞引起，這一階段最大電離層震蕩多普勒速度超過(guò)150m/s，發(fā)生在電離層E區(qū)，電離層震蕩速度隨高度升高而減弱。通過(guò)高頻雷達(dá)與數(shù)字測(cè)高儀聯(lián)合觀(guān)測(cè)還發(fā)現(xiàn)火山爆發(fā)引起的電離層垂直高度最大抬升約100公里，電離層最大垂直運(yùn)動(dòng)速度超過(guò)60m/s。

　　該項(xiàng)研究利用高頻雷達(dá)觀(guān)測(cè)火山爆發(fā)引起的劇烈電離層震蕩；發(fā)現(xiàn)通過(guò)磁力線(xiàn)共軛作用，電離層震蕩比大氣壓力波提前3個(gè)多小時(shí)到達(dá)北半球；揭示電離層對(duì)地表劇烈爆發(fā)性活動(dòng)的響應(yīng)機(jī)制，在提升海嘯等地面災(zāi)害的空間預(yù)警能力方面具有潛在的應(yīng)用價(jià)值。文章近日在國(guó)際期刊Geophysical Research Letters上發(fā)表。審稿人對(duì)該項(xiàng)研究給出高度評(píng)價(jià)：“我相信這是第一次使用相干散射雷達(dá)探測(cè)火山爆發(fā)引起的電離層擾動(dòng)的研究。這項(xiàng)研究提供了一種與常用的全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)TEC觀(guān)測(cè)不同的視角，為科學(xué)界使用豐富多樣的觀(guān)測(cè)技術(shù)來(lái)探測(cè)湯加火山爆發(fā)（或任何其他自然災(zāi)害事件）引起的電離層擾動(dòng)帶來(lái)啟發(fā)?！?/div>