Великомасштабні збурення геомагнітного поля, що супроводжували потужний вибух вулкану Тонга 15 січня 2022 р.

Анотація

Актуальність. Ряд авторів описали результати спостережень за варіаціями геомагнітного поля, що були викликані вибухом вулкану Тонга. При цьому головна увага приділялася аналізу квазіперіодичних процесів, збуренню системи нейтрального вітру, іоносферних струмів на висотах динамо-області атмосфери. Були описані часові варіації геомагнітного поля, що спостерігалися на низці віддалених від вулкану магнітних станцій із мережі Intermagnet. Актуальною задачею є більш детальний аналіз магнітного ефекту вулкану Тонга.

Мета цієї роботи – аналіз великомасштабних збурень геомагнітного поля, викликаних потужним вибухом вулкану Тонга, що відбувся 15 січня 2022 р.

Методи і методологія. Для аналізу використано дані вимірювань на світовій мережі магнітних станцій Intermagnet. Ці станції знаходилися по різні сторони від джерела збурень. Аналізу підлягали X-, Y- та Z-компоненти геомагнітного поля. Часова роздільна здатність – 1 хв, похибка не перевищувала 1 нТл. Проаналізовано часові варіації рівня геомагнітного поля з 12 по 18 січня 2022 р. Найбільш магнітоспокійними були доби 13 та 17 січня 2022 р. Саме вони використовувалися в якості контрольних.

Результати. У результаті аналізу часових варіацій X-, Y- і Z-компонент геомагнітного поля, зареєстрованих на станціях, що віддалені на відстані ~ 2000–8000 км від епіцентру вибуху вулкану Тонга, встановлено, що геомагнітний ефект носив глобальний характер. Виявлено шість груп збурень компонент геомагнітного поля, які могли бути викликані вибухом вулкану. Швидкості, близькі до ~ 4 та 1.5 км/с, властиві МГД хвилям. Швидкість, близька до ~ 1 км/с, характерна для вибухової хвилі. Швидкість ~ 500 м/с мають атмосферні гравітаційні хвилі. Збурення, що мали швидкості ~ 315 і 200 м/с, мабуть, поширювалися за рахунок хвилі Лемба та цунамі. Оцінено амплітуду квазіперіодичних збурень геомагнітного поля, що складала 1–10 нТл. Такі значення добре узгоджуються з результатами спостережень. Оцінки величини аперіодичних збурень дали значення 30–60 нТл, що також погоджувалося з результатами вимірювань.

Висновки. Підтверджено, що потужний вибух вулкану призвів до збурення усіх підсистем у системі Земля – атмосфера – іоносфера – магнітосфера.