近日，国际名刊《地球物理研究快报》和《遥感》发表了我校超级观测站研究团队最新的关于汤加火山事件的电离层信号的研究成果，该成果标志着人类对地球跨圈层效应的全新认知，有望极大地提高人类对海啸、火山爆发灾害性事件的预警能力。

2022年1月15日,位于太平洋中央的汤加海底火山喷发，是本世纪最强烈的火山灾难事件。遮天蔽日的火山灰烬和环绕全球强烈的冲击波，让全世界再次目睹了人类在自然面前的渺小，并意识到对火山、地震和海啸等突发自然灾害的预报和预警的迫切需求。虽然各国已经零星建立起了一些观测海底火山和预警海啸的系统，但是当今对灾难预警的方法与系统仍有极大的提升空间。广袤海域是许多灾难性事件的监测盲区，同时传统的预警方法需要耗费巨大的人力和财力成本。这些困难成为人类对火山爆发和海啸等自然灾害应对能力提升的主要瓶颈。

我校陈界宏教授研究团队于2021年在四川省乐山市建成了被誉为“超级观测站”的MVP-LAI系统，该系统在汤加火山爆发后即刻观测到了该事件在岩石圈、大气层和电离层中的剧烈扰动。该成果首次观测和证明了海底火山爆发导致的电离层扰动传递速度快于近地面的扰动信号这一事实，这预示着“自然灾害的电离层预警”时代的到来。据悉，超级观测站协同北斗同步卫星系统可以对电离层实施定点监测，成为太空中的浮标或地震仪，原则上可以对全球地震、火山爆发及其引起的海啸在电离层的效应进行无死角观测，并且可以大大节省预警的财力、物力和人力成本。

北斗同步卫星捕捉到的火山喷发后的电离层扰动领先与近地表大气诱发的电离层扰动 (305 m/s + 12 minutes)

海底火山喷发产生波动示意图

对比于中低层大气，电离层(约350 km高)具有非常理想的预警潜力，但是传统观点认为，地球水圈和岩石圈事件对距离地表甚远的电离层影响甚微，难以具备预警和研究价值。然而本次超级观测站的研究成果刷新了人类对该问题的认知，通过增强对电离层的监测和研究，可以极大地提高人类在灾难面前的应对能力，并使我国的灾难预警能力达到领先全球的水平。