فوران آتشفشان هونگا تونگا-هونگا هائاپائی که در سال ۲۰۲۲ و در زیر آب‌های اقیانوس آرام رخ داد، نزدیک به ۱۵۰ میلیون تن بخار آب را به هوا پرتاب کرد. اکنون، بیشتر حجم بخار آب پرتاب‌شده، در جو زمین باقی مانده و در بسیاری از نقاط جو، غلظت بی‌سابقه‌ای از بخار آب را به ثبت رسانده است.

کریستین فون ساوینی از دانشگاه گرایفسوالت در آلمان، می‌گوید: «این رویداد بسیار خاص و بی‌سابقه است.»

فوران آتشفشان تونگا در اقیانوس آرام جنوبی اولین رویدادی بود که توسط محققان، با استفاده از ماهواره‌ها رصد شد. این امر، منجر به انتشار انبوهی از مطالعه‌ها در‌مورد آثار چنین رویدادی بر اقلیم جهانی شد، آثاری مانند اثر گرمایشی محدود به بخار آب، که یک گاز گلخانه‌ای محسوب می‌شود.

فوران تونگا، غلظت بخار آب را در لایه استراتوسفر تا ۱۵ درصد افزایش داد. لایه استراتوسفر که در فاصله‌ی ۶ تا ۵۰ کیلومتری بر فراز زمین قرار دارد، دومین لایه بزرگ در جو زمین است.

برخلاف فوران‌های دیگر، در فوران تونگا گوگرد زیادی آزاد نشد. گوگرد اثر خنک‌کنندگی دارد، بدین ترتیب، مطالعه‌های قبلی نتیجه گرفتند که این اثر گرمایشی تا سال ۲۰۳۵ نیز ادامه خواهد داشت.

جرالد ندولوها از آزمایشگاه تحقیقات نیروی دریایی ایالات متحده در واشنگتن دی‌سی و همکارانش، با استفاده از ابزار مایکروویو روی ماهواره‌ی آئورای ناسا و چندین ابزار زمینی، غلظت بخار آب را در لایه استراتوسفر و لایه بالایی‌اش، لایه مزوسفر، در سال‌های پس از فوران اندازه‌گیری کردند.

فون ساوینی می‌گوید: «این که بخار آب در جو گیر کرده، مایه تعجب نیست. زیرا علاوه‌بر چرخش آهسته‌ی استراتوسفر و تجزیه‌ی استراتوسفر توسط نور خورشید، هیچ مخزن عمده‌ای برای بخار وجود ندارد.»

اما توانایی ردیابی آلودگی بخار آب با چنین جزئیاتی، به دانشمندان علوم جوی امکان می‌دهد تا بینشی درباره‌ی چگونگی تأثیر چنین فوران‌هایی بر اقلیم، از تخریب احتمالی لایه ازون تا تشکیل ابر، به دست آورند.

فون ساوینی می‌گوید بخار آب ناشی از فوران، اکنون به ارتفاع ۹۰ کیلومتری رسیده و در منطقه‌ای از جو به نام مزوپاز (مرز بین مزوسفر و ترموسفر) مستقر شده است. این امر، به تیم او امکان داد تا برای اولین بار، چگونگی تأثیر آب اضافه‌شده بر ابرهای شب‌تاب کمیاب را مشاهده کنند. این اثر برای اولین بار حدود دو سال پس از فوران آتشفشان کراکاتوآ در سال ۱۸۸۳ دیده شد. قبل از فوران تونگا، فوران کراکاتوآ آخرین باری بود که یک آتشفشان میزان بسیار زیادی از آب را به آسمان پرتاب کرد.

یافته‌های مطالعه در مجله JGR Atmospheres منتشر شده است.