震撼电离层的爆炸-贝鲁特爆炸的大气波从火山喷发中蔓延开来

时间：2022-01-17 18:52:08 来源：

爆炸前后贝鲁特的震中。

黎巴嫩港口城市贝鲁特（Beirut）于2020年发生爆炸，引发了向南，高速的大气波，可与火山喷发所产生的波动相媲美。

下午6点刚过当地时间2020年8月4日（世界标准时间15.00），黎巴嫩港口城市贝鲁特发生了价值超过2750吨的不安全储存的硝酸铵爆炸，造成约200人死亡，超过30万人暂时无家可归，并留下了140米的直径陨石坑在它的唤醒。爆炸被认为是人类历史上最强大的无核人为爆炸之一。

现在，日本北海道大学科学家的计算发现，爆炸产生的大气波导致了地球高层大气中的电子干扰。他们在科学报告杂志上发表了他们的发现。

由印度鲁尔凯拉国家技术研究所的同事组成的科学家团队计算了地球电离层中总电子含量的变化：电离层是海拔约50至965公里的大气层。极端紫外线辐射和地磁风暴等自然事件，以及核试验等人为活动，都可能对电离层的电子含量造成干扰。

爆炸引起的电离层扰动可以通过来自全球导航卫星系统（GNSS）卫星的两个载波频率的微波信号的电离层延迟差来检测。

北海道大学地球与行星科学家赫助说：“我们发现爆炸产生的电波以每秒约0.8公里的速度向南向电离层传播。”这类似于声波在电离层中传播的速度。

该团队通过观察GPS卫星传输到地面站的微波信号所经历的延迟差异来计算电离层电子含量的变化。当这些信号通过电离层时，电子含量的变化会影响这些信号，因此必须定期考虑这些变化，以准确测量GPS位置。

科学家们还将贝鲁特爆炸产生的电离层波的强度与自然和人为事件发生后的类似波进行了比较。他们发现，贝鲁特爆炸所产生的波浪比2004年日本中部的浅间火山喷发所产生的波浪稍大，并且与日本岛上最近其他火山爆发之后的波浪具有可比性。

贝鲁特爆炸产生的电离层波能量远大于1996年美国怀俄明州煤矿的一次高能爆炸。贝鲁特爆炸相当于1.1吨TNT爆炸，而怀俄明州爆炸相当于1.5吨TNT。怀俄明州爆炸的总电子含量扰动仅为贝鲁特爆炸造成的总电子扰动的1/10。科学家认为，这部分是由于怀俄明州的矿山位于受保护的矿井中。

参考：Bhaskar Kundu，Batakrushna Senapati，Ai Matsushita和Kosuke Heki于2021年2月2日发表了“电离层扰动造成的黎巴嫩贝鲁特2020年8月4日爆炸的大气波能”，科学报告。DOI：
10.1038 / s41598-021-82355-5

资金：这项工作得到了国立技术大学Rourkela（NITR）的研究奖学金和日本科学促进协会（JSPS）KAKENHI（JP20K04120）的支持。

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