La erupción de Tonga permitió confirmar un fenómeno que pasó 85 años sin evidencia
21 septiembre, 2022
El 15 de enero el volcán Hunga Tonga-Hunga Ha’apai tuvo una de las erupciones más violentas de la historia reciente. A partir de datos obtenidos tras el evento y con la ayuda de modelos computacionales, un grupo de investigadores encontró evidencia de algo que hasta ahora se conocía únicamente en la teoría.
El artículo titulado “Primera Detección de la Resonancia Atmosférica Global Interna de Pekeris: Evidencia de la Erupción de Tonga de 2022 y de los Datos de Reanálisis Global”, confirma un fenómeno atmosférico predicho desde principios del siglo pasado.
Se publicó recientemente en la revista científica Journal of the Atmospheric Sciences. Esta es la primera ocasión en que se confirma su existencia.
Una onda atmosférica que no se había confirmado
El equipo de investigación recurrió a datos del satélite geoestacionario Himawari-8. Se examinaron pulsos atmosféricos que dominaron un campo alejado del lugar donde ocurrió la erupción. Ahí se reconocieron ondas de Lamb con una velocidad de fase de aproximadamente 315 metros por segundo. También se encontraron otras ondas con una velocidad de fase de 245 metros por segundo. Estas últimas confirman algo que se había propuesto desde 1937 sin evidencia hasta ahora: un modo de resonancia interna global.
En 1883 el Monte Krakatoa, ubicado en Indonesia, tuvo una de las erupciones más violentas que se hayan registrado. No se había visto nada así hasta principios de este 2022 cuando explotó el volcán de Tonga. En aquella ocasión las ondas producidas por la explosión viajaron a casi 290.6 metros por segundo. Las perturbaciones en la presión atmosférica se registraron en barómetros alrededor del mundo.
A partir de la erupción del Krakatoa el científico inglés Horace Lamb desarrolló una teoría física para explicar estas ondas. “Estos movimientos ahora se conocen como ondas de Lamb. En 1937, el matemático y geofísico estadounidense-israelí Chaim Pekeris amplió el tratamiento teórico de Lamb y concluyó que una solución de segunda ola con una velocidad horizontal más lenta también debería ser posible.” Explica Kevin Hamilton, quien es profesor emérito de ciencias atmosféricas en la Escuela de Ciencia y Tecnología del Océano y de la Tierra de la Universidad de Hawaii Mānoa. “Pekeris trató de encontrar evidencia de su ola más lenta en las observaciones de presión después de la erupción de Krakatoa, pero no logró producir un caso convincente”, relata.
La erupción de Tonga dió la oportunidad para estudiar nuevamente este fenómeno. Para encontrar la evidencia se combinaron datos satelitales, modelos informáticos y observaciones de redes extremadamente densas de presión del aire. Shingo Watanabe, quien es subdirector de la Agencia Japonesa de Ciencias Marino-Terrestres e Investigación Tecnológica del Centro de Modelado Medioambiental, fue el encargado de realizar las simulaciones a partir de los datos de la erupción de Tonga.
“Cuando investigamos los pulsos simulados y observados por computadora en toda la cuenca del Pacífico, encontramos que el frente de onda más lento se podía ver en amplias regiones y que sus propiedades coincidían con las predichas por Pekeris hace casi un siglo”, explica Watanabe, quien dirigió el estudio publicado recientemente.
Los modelos computacionales siguieron la erupción en las 12 horas posteriores al estallido. En ellos se produjeron ondas de pulso que coincidían con las observaciones barográficas de las ondas de Lamb. En los modelos también se aprecia un pulso más lento que tiene una estructura vertical con una fase de 180 grados en la estratosfera, esto concuerda con la predicción teórica del modo de resonancia interna. Poco menos de un siglo después, la propuesta de Pekeris fue confirmada.