Sólin Sólin Rís 04:53 • sest 22:11 í Reykjavík
Tunglið Tunglið Rís 20:29 • Sest 22:12 í Reykjavík
Flóð Flóð Árdegis: 01:02 • Síðdegis: 13:50 í Reykjavík
Fjaran Fjara Árdegis: 07:20 • Síðdegis: 20:17 í Reykjavík

Hversu stórt var eldgosið í Hunga Tonga í janúar 2022?

Magnús Tumi Guðmundsson

Gosið í Tonga-eyjakasanum í Kyrrahafi þann 15. janúar 2022 er að öllum líkindum kraftmesta gos 21. aldarinnar hingað til. Samkvæmt bráðbirgðamati sérfræðinga sem skoðað hafa málið út frá hitastigi gosmakkarins í heiðhvolfinu reis hann í um 30 km hæð (sjá neðar) og gervitungl sýna að hann varð á stuttum tíma mjög stór, um 400 km breiður og 600 km langur. Gosvirknin hófst reyndar í desember 2021 og þann 13. janúar varð heilmikið gos þar sem mökkurinn reis í um 20 km hæð. En gosið þann 15. janúar er miklu stærra.

Hversu stórt er gosið?

Um það er ekkert hægt að fullyrða enn sem komið er en samanburður við aðra atburði er gagnlegur. Í Grímsvatnagosinu 2011 náði mökkurinn í um 20 km hæð en sú hæð samsvarar kvikuflæði sem nemur 30.000-50.000 tonnum á sekúndu. Gosið í Hunga Tonga var miklu öflugra.

Samkvæmt bráðbirgðamati sérfræðinga reis gosmökkurinn í um 30 km hæð og gervitungl sýna að hann varð á stuttum tíma mjög stór, um 400 km breiður og 600 km langur.

Þrýstibylgja í andrúmsloftinu

Gosið bjó til öfluga hljóðbylgju sem heyrðist meðal annars í Alaska. Mælingar sýna að þessi þrýstibylgja ferðaðist umhverfis hnöttinn en það er ekki algengt. Slíkt gerðist fyrst svo eftir væri tekið í Krakatá-gosinu 1883, en þá voru komnar til sögunnar nægilega góðar mælingar til að nema slíkt. Í Krakatá fór þrýstibylgjan sjö sinnum kringum hnöttinn. Bylgjan nú er augljóslega miklu minni og gosið líka. Önnur gos þar sem þrýstibylgjur náðu út um alla jörðina voru til dæmis Bezymianny á Kamtsjatka 1956, Mount St. Helens í Bandaríkjunum 1980, El Chichon í Mið-Ameríku 1982 og sennilega líka Pinatubo-gosið á Filippseyjum 1991. Pinatubo er stærsta sem orðið hefur í heiminum síðustu 100 árin.

Hvernig er stærð gossins metin?

Engin góð gögn eru ennþá til um magn gosefna. Það sem hér fer á eftir er þess vegna mjög gróft mat og aðallega sett fram til fróðleiks og umræðu. Enn sem komið er veitir gosmökkurinn mestar upplýsingar um stærð og umfang gossins. Ágæt úttekt á gosmekkinum, byggð á upplýsingum sem eru aðgengilegar 16. janúar, er hægt að nálgast hér.

Samkvæmt gervitunglamælingum á hita í mekkinum er talið að hann hafi risið í 30 km hæð, langt upp í heiðhvolfið. Verulegt magn af SO2 hefur því borist þangað. Gosið hófst kl. 04:00 á samræmdum heimstíma (UTC). Mökkurinn reis upp í um 30 km hæð á 20 mínútum og virðist hafa haldið svipaðri hæð í rúma tvo tíma. Klukkan 06:40 (UTC) var hann farinn að lækka. Klukkan 19:40 er mökkurinn í heiðhvolfinu að leysast upp sem merkir að þá var gosið orðið margfalt minna en í hámarki. Það er því svo að sjá að mesti kraftur gossins hafi verið fyrstu 2-2,5 tímana, eftir það fer að draga úr því.

Mjög sterk tenging er milli hæðar gosmakkar og kvikuflæðis. Magnið sem kemur upp á tímaeiningu tengist hæðinni í fjórða veldi. Það þýðir að ef hæðin tvöfaldast hefur flæðið vaxið sextánfalt. Til eru einföld líkön sem tengja saman makkarhæð og magn kviku sem kemur upp. Þessi líkön eru ekki mjög nákvæm en sýna að til að búa til 30 km háan mökk þurfi um 200.000 tonn af gjósku á sekúndu! Ef við gerum ráð fyrir 30 km mekki í 2,5 tíma og 20 km mekki í aðra 10 tíma, er efnið sem upp kemur af stærðargráðunni 1 rúmkílómetri (reiknað sem fast berg – rúmmál lausrar gjósku væri 2-4 sinnum sú tala). Þetta er mjög mikið magn á svo stuttum tíma. Þessar tölur eru auðvitað ónákvæmar, aðeins stærðargráðumat. Um 2 cm gjóskufall varð í höfuðborg Tonga, í 65 km fjarlægð frá eldfjallinu. Þessi þykkt fellur í megindráttum að ofangreindu mati. Tölurnar benda því til að þetta nýja gos gæti hafa verið stærra en í Mount St. Helens 1980, kannski einn fimmti af gosinu í Pinatubo 1991 og stærðargráðu minna en Krakatá 1883 (sjá töflu). Matið gæti breyst en þessi stærðarröðun passar við að gosmökkurinn nú er miklu umfangsmeiri en í Mount St. Helens meðan að mökkurinn í Pinatubo var hærri (35-40 km) og megingosið stóð miklu lengur, eða tæpan hálfan sólarhring.

Samanburður nokkurra stórra sprengigosa
Gos
Mesta hæð makkar km
Magn gosefna (fast berg) km3
VEI (Volcano Explosivity Index)*
Krakatá 188335-40?
12
6
Mount St. Helens 198019
0,5
5
Pintubo 199140
5
6
Grímsvötn 201120
0,25
4
Hunga Tonga 2022~30
~1
5?
Eldri gos: byggt á Pyle (2015) Sizes of volcanic eruptions, Encyclopedia of Volcanoes, Sigrún Hreinsdóttir o.fl. (2013), Nature Geoscience, Mandeville o.fl. (1996) JVGR, 74 (3-4).
* VEI-kvarðinn er notaður til leggja mat á hve öflugt gos er, byggist bæði á hæð makkar og hversu hversu mikil gjóska myndast í eldgosi. Kvarðinn nær frá 1 upp í 8; 1 stendur fyrir nánast enga sprengivirkni (t.d. Fagradalsfjall 2021), en 7 eru gos sem verða á u.þ.b. 1000 ára fresti (t.d Tambora 1815). Gos af stærð 8 varð síðast fyrir rúmlega 70 þúsund árum (Toba). Öræfajökull 1362 er talinn hafa náð stærð 6.

Gosið í Grímsvötnum 2011 er stærsta sprengigos sem orðið hefur á Íslandi eftir 1918. Í Grímsvötnum kom upp gjóska sem samsvaraði fjórðungi úr rúmkílómetra af föstu bergi. Gosið í Hunga Tonga gæti á hálfum sólarhring hafa framleitt fjórfalt það magn.

Enn er ekki ljóst hvort gosið 15. janúar er hámark umbrotanna eða hvort meira á eftir að koma. Tíminn mun leiða það í ljós. En hvernig sem þessu er snúið eru allar líkur á að þarna hafi orðið öflugasta sprengigos á jörðinni frá því það gaus í Pinatubo á Filippseyjum fyrir 30 árum.

Mynd:

Upprunalega spurningin hljóðaði svona: Er eldgosið við eyjuna Tonga á við eldgosið í Krakatá árið 1883 ef ekki stærra?

Höfundur

Magnús Tumi Guðmundsson

prófessor í jarðeðlisfræði við HÍ

Útgáfudagur

19.1.2022

Spyrjandi

Björn Gústav Jónsson

Tilvísun

Magnús Tumi Guðmundsson. „Hversu stórt var eldgosið í Hunga Tonga í janúar 2022?“ Vísindavefurinn, 19. janúar 2022. Sótt 7. ágúst 2022. http://visindavefur.is/svar.php?id=83086.

Magnús Tumi Guðmundsson. (2022, 19. janúar). Hversu stórt var eldgosið í Hunga Tonga í janúar 2022? Vísindavefurinn. Sótt af http://visindavefur.is/svar.php?id=83086

Magnús Tumi Guðmundsson. „Hversu stórt var eldgosið í Hunga Tonga í janúar 2022?“ Vísindavefurinn. 19. jan. 2022. Vefsíða. 7. ágú. 2022. <http://visindavefur.is/svar.php?id=83086>.

Chicago | APA | MLA

Spyrja

Sendu inn spurningu LeiðbeiningarTil baka

Hér getur þú sent okkur nýjar spurningar um vísindaleg efni.

Hafðu spurninguna stutta og hnitmiðaða og sendu aðeins eina í einu. Einlægar og vandaðar spurningar um mikilvæg efni eru líklegastar til að kalla fram vönduð og greið svör. Ekki er víst að tími vinnist til að svara öllum spurningum.

Persónulegar upplýsingar um spyrjendur eru eingöngu notaðar í starfsemi vefsins, til dæmis til að svör verði við hæfi spyrjenda. Spurningum er ekki sinnt ef spyrjandi villir á sér heimildir eða segir ekki nægileg deili á sér.

Spurningum sem eru ekki á verksviði vefsins er eytt.

Að öðru leyti er hægt að spyrja Vísindavefinn um allt milli himins og jarðar!

=

Senda grein til vinar

=

Hversu stórt var eldgosið í Hunga Tonga í janúar 2022?
Gosið í Tonga-eyjakasanum í Kyrrahafi þann 15. janúar 2022 er að öllum líkindum kraftmesta gos 21. aldarinnar hingað til. Samkvæmt bráðbirgðamati sérfræðinga sem skoðað hafa málið út frá hitastigi gosmakkarins í heiðhvolfinu reis hann í um 30 km hæð (sjá neðar) og gervitungl sýna að hann varð á stuttum tíma mjög stór, um 400 km breiður og 600 km langur. Gosvirknin hófst reyndar í desember 2021 og þann 13. janúar varð heilmikið gos þar sem mökkurinn reis í um 20 km hæð. En gosið þann 15. janúar er miklu stærra.

Hversu stórt er gosið?

Um það er ekkert hægt að fullyrða enn sem komið er en samanburður við aðra atburði er gagnlegur. Í Grímsvatnagosinu 2011 náði mökkurinn í um 20 km hæð en sú hæð samsvarar kvikuflæði sem nemur 30.000-50.000 tonnum á sekúndu. Gosið í Hunga Tonga var miklu öflugra.

Samkvæmt bráðbirgðamati sérfræðinga reis gosmökkurinn í um 30 km hæð og gervitungl sýna að hann varð á stuttum tíma mjög stór, um 400 km breiður og 600 km langur.

Þrýstibylgja í andrúmsloftinu

Gosið bjó til öfluga hljóðbylgju sem heyrðist meðal annars í Alaska. Mælingar sýna að þessi þrýstibylgja ferðaðist umhverfis hnöttinn en það er ekki algengt. Slíkt gerðist fyrst svo eftir væri tekið í Krakatá-gosinu 1883, en þá voru komnar til sögunnar nægilega góðar mælingar til að nema slíkt. Í Krakatá fór þrýstibylgjan sjö sinnum kringum hnöttinn. Bylgjan nú er augljóslega miklu minni og gosið líka. Önnur gos þar sem þrýstibylgjur náðu út um alla jörðina voru til dæmis Bezymianny á Kamtsjatka 1956, Mount St. Helens í Bandaríkjunum 1980, El Chichon í Mið-Ameríku 1982 og sennilega líka Pinatubo-gosið á Filippseyjum 1991. Pinatubo er stærsta sem orðið hefur í heiminum síðustu 100 árin.

Hvernig er stærð gossins metin?

Engin góð gögn eru ennþá til um magn gosefna. Það sem hér fer á eftir er þess vegna mjög gróft mat og aðallega sett fram til fróðleiks og umræðu. Enn sem komið er veitir gosmökkurinn mestar upplýsingar um stærð og umfang gossins. Ágæt úttekt á gosmekkinum, byggð á upplýsingum sem eru aðgengilegar 16. janúar, er hægt að nálgast hér.

Samkvæmt gervitunglamælingum á hita í mekkinum er talið að hann hafi risið í 30 km hæð, langt upp í heiðhvolfið. Verulegt magn af SO2 hefur því borist þangað. Gosið hófst kl. 04:00 á samræmdum heimstíma (UTC). Mökkurinn reis upp í um 30 km hæð á 20 mínútum og virðist hafa haldið svipaðri hæð í rúma tvo tíma. Klukkan 06:40 (UTC) var hann farinn að lækka. Klukkan 19:40 er mökkurinn í heiðhvolfinu að leysast upp sem merkir að þá var gosið orðið margfalt minna en í hámarki. Það er því svo að sjá að mesti kraftur gossins hafi verið fyrstu 2-2,5 tímana, eftir það fer að draga úr því.

Mjög sterk tenging er milli hæðar gosmakkar og kvikuflæðis. Magnið sem kemur upp á tímaeiningu tengist hæðinni í fjórða veldi. Það þýðir að ef hæðin tvöfaldast hefur flæðið vaxið sextánfalt. Til eru einföld líkön sem tengja saman makkarhæð og magn kviku sem kemur upp. Þessi líkön eru ekki mjög nákvæm en sýna að til að búa til 30 km háan mökk þurfi um 200.000 tonn af gjósku á sekúndu! Ef við gerum ráð fyrir 30 km mekki í 2,5 tíma og 20 km mekki í aðra 10 tíma, er efnið sem upp kemur af stærðargráðunni 1 rúmkílómetri (reiknað sem fast berg – rúmmál lausrar gjósku væri 2-4 sinnum sú tala). Þetta er mjög mikið magn á svo stuttum tíma. Þessar tölur eru auðvitað ónákvæmar, aðeins stærðargráðumat. Um 2 cm gjóskufall varð í höfuðborg Tonga, í 65 km fjarlægð frá eldfjallinu. Þessi þykkt fellur í megindráttum að ofangreindu mati. Tölurnar benda því til að þetta nýja gos gæti hafa verið stærra en í Mount St. Helens 1980, kannski einn fimmti af gosinu í Pinatubo 1991 og stærðargráðu minna en Krakatá 1883 (sjá töflu). Matið gæti breyst en þessi stærðarröðun passar við að gosmökkurinn nú er miklu umfangsmeiri en í Mount St. Helens meðan að mökkurinn í Pinatubo var hærri (35-40 km) og megingosið stóð miklu lengur, eða tæpan hálfan sólarhring.

Samanburður nokkurra stórra sprengigosa
Gos
Mesta hæð makkar km
Magn gosefna (fast berg) km3
VEI (Volcano Explosivity Index)*
Krakatá 188335-40?
12
6
Mount St. Helens 198019
0,5
5
Pintubo 199140
5
6
Grímsvötn 201120
0,25
4
Hunga Tonga 2022~30
~1
5?
Eldri gos: byggt á Pyle (2015) Sizes of volcanic eruptions, Encyclopedia of Volcanoes, Sigrún Hreinsdóttir o.fl. (2013), Nature Geoscience, Mandeville o.fl. (1996) JVGR, 74 (3-4).
* VEI-kvarðinn er notaður til leggja mat á hve öflugt gos er, byggist bæði á hæð makkar og hversu hversu mikil gjóska myndast í eldgosi. Kvarðinn nær frá 1 upp í 8; 1 stendur fyrir nánast enga sprengivirkni (t.d. Fagradalsfjall 2021), en 7 eru gos sem verða á u.þ.b. 1000 ára fresti (t.d Tambora 1815). Gos af stærð 8 varð síðast fyrir rúmlega 70 þúsund árum (Toba). Öræfajökull 1362 er talinn hafa náð stærð 6.

Gosið í Grímsvötnum 2011 er stærsta sprengigos sem orðið hefur á Íslandi eftir 1918. Í Grímsvötnum kom upp gjóska sem samsvaraði fjórðungi úr rúmkílómetra af föstu bergi. Gosið í Hunga Tonga gæti á hálfum sólarhring hafa framleitt fjórfalt það magn.

Enn er ekki ljóst hvort gosið 15. janúar er hámark umbrotanna eða hvort meira á eftir að koma. Tíminn mun leiða það í ljós. En hvernig sem þessu er snúið eru allar líkur á að þarna hafi orðið öflugasta sprengigos á jörðinni frá því það gaus í Pinatubo á Filippseyjum fyrir 30 árum.

Mynd:

Upprunalega spurningin hljóðaði svona: Er eldgosið við eyjuna Tonga á við eldgosið í Krakatá árið 1883 ef ekki stærra?...