De voorgeschiedenis van Hunga Tonga-Hunga Ha'apai vulkaan

Hoe komt de vulkaan aan zo'n lange naam?
Hunga Tonga-Hunga Ha'apai was de naam van het eiland dat is ontstaan bij de uitbarsting van 2014-15. Voor deze uitbarsting waren het slechts twee losse eilanden, genaamd Hunga Tonga, en Hunga Ha'apai. Toen vond er een explosieve uitbarsting plaats die aswolken tot aan 3 - 10 km hoogte bracht. De uitbarsting vond plaats tussen de twee losse eilanden, en zodoende werden deze eilanden met elkaar verbonden door de nieuwe vulkaankegel.


Voor 2014 hadden we twee losse eilanden (rood omlijnd). Vanaf 2015 werden deze verbonden door een nieuwe vulkaankegel.

Het eiland Hunga Tonga-Hunga Ha'apai ligt aan de rand van een oude caldera (explosiekrater) van 100-200 meter diepte. De steile rand komt nog terug in het verhaal. Aan de andere zijdes is het eiland omringd door de stille oceaan (1000-1500 meter diep). Het eiland is bijna 4 km in doorsnede, vanaf de oceaanbodem gerekend is de vulkaan 1500 meter hoog.

Uitbarsting 20 december tot 5 januari - eiland groeit

---

Op 20 december barstte de vulkaan uit, na 7 jaar stilte. De vulkaan was opnieuw explosief, mede omdat de vulkaan op zeeniveau ligt, en er veel zeewater in contact komt het de magma. Hierdoor ontstaat er razendsnel stoom. Stoom (hete waterdamp) neemt meer ruimte in, en explodeert zo. Het explosieve karakter komt dus door een razendsnelle omzet van vloeibaar water naar stoom.

Explosies waren toen al te horen tot een 170 km radius. Dat is vergeleken met Nederland een uitbarsting in Utrecht die hoorbaar is van Groningen tot Luik. Een wolk van stoom en as steeg tot 16 km hoogte. De uitbarsting duurde tot 5 januari 2022. Toen werd het weer stil rond Hunga (afgekortte naam). Het eiland was gegroeit, en daardoor nam het gewicht op de steile kliffen toe, een situatie die nu dus instabiel bleek te zijn.
 

Ennnnn daar issie! Je ziet stoom (wit), as (grijs) en black smoker activiteit op megaschaal (magma + water, zwart) Want #HungaTongaHungaHaapai 🌋 is een stratovulkaan, maar barst deels onder water uit. pic.twitter.com/G4rmpq2907

— Sam (@samgerrits) January 14, 2022

Meer informatie, zie GeologyHub updates - https://www.youtube.com/watch?v=A78YTvmcy3s - https://www.youtube.com/watch?v=aEP0GNVk8hs

Uitbarsting 14 januari - uitbarsting en kleine aardverschuiving & tsunami

---

Tot de verrassing van vulkanologen, bleek de magmakamer onder de vulkaan nog steeds gevuld met nieuwe magma (de kamer bleek nog niet leeg na de uitbarsting rond de feestdagen). De uitbarsting was wederom explosief door contact met zeewater. Een wolk met vooral stoom steeg tot 17 km hoogte. De uitbarsting werd gevolgd door een kleine tsunami (30 cm). Nadat de rust weer was teruggekeerd (uitbarstingen zijn kort maar zeer explosief) was op satellietbeelden een gat te zien. Een (klein) deel van het eiland was de caldera in gegleden. Dit was alvast een voorwaarschuwing dat er mogelijk ook een groter deel instabiel is, en weg kan glijden.
 

A Planet SkySat captured an image of Hunga-Tonga Hunga-Ha’apai today at 2:25 UTC, just two hours before its violent eruption that triggered a tsunami.

Read @tanyaofmars' latest blog for more details on our monitoring of the volcano: https://t.co/8MdAAnopeK pic.twitter.com/RG68ADVSEV

— Planet (@planet) January 15, 2022

Er zijn bij mijn weten geen close-up beelden van de uitbarsting van 15 januari (de grote uitbarsting), dat zou ook logisch zijn aangezien de uitbarsting van 15 januari zo krachtig was dat een filmer dat wellicht niet overleefd had.



Uitbarsting 15 januari - de meest explosieve uitbarsting van de afgelopen 30 jaar

---

Tot zover de voorgeschiedenis. De eerdere uitbarstingen verstoorden dus het evenwicht en veroorzaakten zo indirect de huidige grote uitbarsting. Later vandaag ga ik dieper op de uitbarsting van afgelopen zaterdag in. Hieronder alvast een filmpje met updates:


Bovenstaande filmpjes zijn niet hetzelfde, alleen de preview is hetzelfde. | Gewijzigd: 17 januari 2022, 18:59 uur, door Thijs.

15 januari 2022, de dag van de grote uitbarsting

Historische satellietbeelden

---

Dit was de eerste uitbarsting in het digitale tijdperk van deze omvang. We konden daardoor met onze moderne apparatuur op satellieten de uitbarsting bijna realtime zien.
De satellietbeelden lieten ons de wolk van stoom en as zien, we zagen via infrarood meteen de temperatuur en konden daarvan afleiden hoe hoog de wolk reikte (temperatuur liep in stratosfeer op van -90°C naar -30°C, dus komen we uit op een hoogte van circa 30 km). Ook was er te zien hoe een schokgolf door de explosie over de planeet heen trok..
 

The imagery of this eruption is something to behold. pic.twitter.com/ddtSB7F5ly

— Dakota Smith (@weatherdak) January 15, 2022

🌋 Uitbarsting van de vulkaan bij #Tonga, afgelopen nacht! Er ontstond een enorme schokgolf: tot op duizenden kilometers afstand werden schommelingen in de luchtdruk gemeten. Het lijkt wel of er een atoombom afgaat...
🛰️ Opname satelliet: GOES-West pic.twitter.com/x5r8omDX7t

— Wouter van Bernebeek (@StormchaserNL) January 15, 2022

Hieronder zien we infrarood satellietbeeld, ingekleurd. Zwart = laagste temperaturen, richting groen-blauw-grijs-zwart wordt het steeds warmer. Omdat het in de stratosfeer weer warmer wordt het hoogte, moet je hier omgekeerd kijken. Dit verwarde mij eerst ook even. De blauw-groene kleuren in de aswolk zijn nu dus de hoogste delen (en je ziet ze aan het eind overigens ook weer wat kouder worden, de wolk zakte dus weer iets lager).

OP basis van satellietdata is de aswolk van de Tonga-Hunga Ha'apai ruimschoots 30km voorbij geschoten. De toptemperatuur was een korte tijd hoger dan -30 graden, wat volgens naburige soundings ruim hoger is dan 31 km. De kracht is in elk geval ongekend

Data: RAMBB-CIRA/GOES-west pic.twitter.com/lD7rLbEo18

— Wilfred Janssen (@WilfredJanssen_) January 15, 2022

Vulkanische bliksem

---

Nu komen we bij iets wat iedere zomer hier op OnweerOnline langskomt: de bliksemdetectie. Doordat deeltjes as en ijskristallen met elkaar botsen, ontstaan er ladingsverschillen. Hierdoor kan een vulkaanuitbarsting voor zijn eigen ontladingen zorgen. Door middel van bliksemdetectie hebben we daar mooi zicht op. We hebben 5000 - 6000 ontladingen per minuut gemeten, dat zijn een kleine 100 ontladingen per seconde!
 

Prior lightning activity near underwater volcano in Tonga.#Tonga#Tsunami#lightning pic.twitter.com/j4eHsSYScp

— Lynn Schore (@LynnSchore) January 15, 2022

Wau! Das gab bei der Explosion des Vulkans bei Tonga eine mächtige #Blitz-Show! Das war kein #Gewitter! Das ist eine massive pyroklastische Wolke. https://t.co/K67RAYxE84 /CG pic.twitter.com/yeY8VUQEfs

— Kachelmannwetter (@Kachelmannwettr) January 15, 2022

Mesmerizing lightning detection signals from the Tonga eruption hint that a series of bursts occurred that can't easily be distinguished from visible satellite imagery alone: https://t.co/SSTLuaBxd5

— Pieter Groenemeijer 🇪🇺 (@pgroenemeijer) January 15, 2022

Luide knal steekt Stille oceaan over

---

De uitbarsting ging gepaard met een zeer luide explosie. Deze explosie was zeer luid op de Tonga-eilanden. Ook in Nieuw Zeeland (2000 km) en Alaska (9000 km) werd het geluid gehoord. Dat is bizar, in de vergelijking met Nederland zou je hier dan een geluid van de vulkaanuitbarsting in Japan horen. >Bron Alaska<
Geluid aan, zet je geluid niet te hard!

This clip, according to the sources, documents the shockwave's 'boom' as heard in the Fiji islands, at about 700 km of distance from the Hunga Tonga-Hunga Ha'apai volcano [source: https://t.co/PlYVSF64pJ] pic.twitter.com/p8sErCb5jE

— Massimo (@Rainmaker1973) January 15, 2022

Tonga Volcano eruption heard from Lakeba, Fiji 😢🇹🇴 #TongaVolcano pic.twitter.com/qc9ISL25QX

— Portia Dugu (@portiajessene) January 15, 2022

Geluidsgolf is een drukgolf

---

Wat wij horen als geluid zijn in feite allemaal drukgolven. Als wij praten veroorzaken we kleine golven in luchtdruk. De knal was dus in feite een drukgolf. Deze drukgolf ging ook door, nadat het niet meer hoorbaar was. Deze drukgolf ging zelfs de hele planeet over, wel bijna 2x. Zo kwam het dat ieder weerstation op de wereld (met een barometer) een drukgolf gemeten heeft van 1 tot 2 hPa. In Nederland kwam rond 20:20 de eerste drukgolf over, die via de Noordpool. Rond 3 uur 's nachts kwam de 2de drukgolf via de Zuidpool ook in de Benelux langs (deze was al iets afgezwakt).
 

In Germany two main air pressure waves from the #Tonga eruption could be detection: The first wave traveled from north to south, while the second wave moved from south to north. The reason might be explained by the animation below, where I visualized an outgoing circular wave... pic.twitter.com/B57uRyy3ik

— StefFun (@StefFun) January 16, 2022

pic.twitter.com/bYTm3p78lz

— Dr. Mathew Barlow (@MathewABarlow) January 16, 2022

Tonga shock wave converges and rebounds from antipodal point in North Africa. Faster than other animation because the wave front is harder to see.

EUMETSAT IR data, 18 UTC 15 Jan - 2 UTC 16 Jan, 15-minute differences. pic.twitter.com/b4QHtnpxPd

— Dr. Mathew Barlow (@MathewABarlow) January 17, 2022

Der Durchgang der Druckwelle vom Vulkanausbruch in #Tonga am gestrigen Abend hier in D-A-CH in der Animation. Wer durchklicken will, wir haben @Kachelmannwettr die 10min-Luftdruckveränderung hinzugefügt... https://t.co/9pMArwVzqA #Tongaeruption pic.twitter.com/2sbsmLpOh9

— Daniel Rüd (@drued) January 16, 2022

And here's the second wave.https://t.co/eZGWmz3Mc9 pic.twitter.com/AjYPCPv2dV

— Tarmo Tanilsoo (@es5nhc) January 16, 2022

Ah, wat een tijden leven we in. Een vulkaanexplosie in de Stille Zuidzee op de barometer van je horloge in Brabant. #HungaTongaHungaHaapai https://t.co/qpbdH9D84g

— Sam (@samgerrits) January 15, 2022

Tsunami door aardverschuiving

---

Doordat een deel van de vulkaan instortte, en ineens verschoof, ontstond er een tsunami. De hoogte van de tsunami was op de nabijgelegen Tonga-eilanden 1-2 meter. Hierdoor is er langs de kust schade aan huizen. Er zijn nog geen berichten over slachtoffers vanaf Tonga. De tsunami verplaatste zich naar de rest van de Stille oceaan. Van Japan tot de VS en Chili werd een tsunami waargenomen van 10 tot 100 cm. Dit kostte aan 2 personen het leven in Chili, zij negeerden de waarschuwingen.
 

#NOAA Simulatie van de tsunami van gisteren. Die timing van de inzet ziet er gek uit, tsunami lijkt me niet supersoon... Dank @landmarksnl ! #HungaTongaHungaHaapai pic.twitter.com/OHPUhlcEa1

— Sam (@samgerrits) January 16, 2022

hieronder beelden uit dichtbij gelegen eilanden.

This family were in church. They’d just finish having choir practice and the tsunami hit 😩❤️🇹🇴 pic.twitter.com/DLLFRJ9BAc

— KNOWKNEE (@JohnnyTeisi) January 15, 2022

Tsunami videos out of Tonga 🇹🇴 this afternoon following the Volcano Eruption. pic.twitter.com/JTIcEdbpGe

— Jese Tuisinu (@JTuisinu) January 15, 2022

Hier beelden uit Californië en Chili. In Chili trok de zee zich eerst terug, voordat de tsunamigolf kwam.

#Chile: Mar en costas de Coquimbo comienza a retroceder..
Onemi llama a evacuar con calma las zonas de playas. Mientras no cambie el Estado de Precaución la gente no debe ingresar, ni acercarse a las zonas donde hay agua. #Tsunami pic.twitter.com/RsQfcuU7Im

— Alerta Mundial / Terremotos y Desastres (@AlertaMundial19) January 15, 2022

JUST IN 🚨 Flooding in Santa Cruz, California as a result of Tsunami caused by Tonga volcano eruption pic.twitter.com/vTsnuc8Bhp

— Insider Paper (@TheInsiderPaper) January 15, 2022

Zeer grote uitbarsting, of toch niet?

---

Vulkaanuitbarstingen zijn lastig met elkaar te vergelijken. Je hebt explosieve en effusieve vulkanen (effusief zoals IJsland of La Palma). De schade of slachtoffers die een vulkaan veroorzaakt is van veel zaken afhankelijk (ook zaken zoals bevolkingsdichtheid). Je kan ook kijken naar de hoogte van de as/stoomwolk, je kan kijken naar het volume aan as, het volume van alle gassen, naar de duur van de uitbarsting, ect..

Gangbaar voor vulkanologen is de VEI (Vulcanic Explosivity Index). De bepaling van de VEI kan je vergelijken met een misdaadonderzoek. De vulkanologen discussiëren ná de uitbarsting over wat de VEI is geweest, daarbij dragen ze verschillende bewijsstukken aan. Bij deze uitbarsting heb ik tot dusver gelezen dat de vermoedens richting een VEI 4 of VEI 5 gaan. Een VEI 5 stoot 1000x zoveel materiaal uit als een VEI 4.

Het is opvallend dat de schokgolf wel zeer sterk was, en de stoomwolk tot 30 km kwam (Pinatubo 1991 kwam tot 40 km). Aan de andere kant was de uitstoot in zwaveldioxide (SO2) relatief laag (0,1 tot 0,4 miljoen ton), vergeleken met 17 - 20 miljoen ton bij de Pinatubo uitbarsting. Pinatubo had een tijdelijke globale afkoeling van 0,4°C gedurende 1 tot 3 jaar.
Om enig globaal temperatuureffect te bereiken, moet er veel SO2 in de stratosfeer (boven 20 km) terecht komen. Omdat de uitstoot in SO2 bij deze uitbarsting aanzienlijk kleiner was dan 1991 Pinatubo, is de kans op enig tijdelijk effect op de globale temperatuur klein.

Pinatubo was een VEI 6 uitbarsting, dus als dit een VEI 4 wordt, is Pinatubo nog steeds 1.000.000 (een miljoen) keer zo groot, bij een VEI 5 is Pinatubo nog 1000x zo groot.
 

Cooling effect very questionable! First measurements show 0.4Tg SO2 in the stratosphere. In comparison: Pinatubo with 20Tg!

Abkühlungseffekt sehr fraglich! Erste Messungen zeigen 0,4Tg SO2 in der Stratosphäre. Im Vergleich: Pinatubo mit 20Tg! #Tonga #TongaHunga #TongaVolcano https://t.co/7Y1DLlylAd

— Alex König (Hübener) (@alexhuebener) January 16, 2022

| Gewijzigd: 17 januari 2022, 21:46 uur, door Thijs.

En dat is drie!

---

De drukgolf vanaf de noordpool heeft nu voor de tweede keer een rondje rond de wereld gemaakt. Hij is herkenbaar als schommeling in de luchtdruk van circa 0,5 hPa. Ik verwacht niet dat er nóg een golf komt. De golf over de noordpool is nu 2x langs geweest, de golf over de zuidpool 1x. Dat brengt het totaal op 3.

De golf kwam 08:00 vanochtend aan op de Wadden, en was rond 08:20 bij Maastricht.
 

De eerste #schokgolf van de uitbarsting van de #TongaVolcano bereikte Nederland vanochtend voor de tweede keer. De schokgolf is dus al anderhalf keer onze aarde rond gegaan! pic.twitter.com/z3CLNvGSGA

— Wilfred Janssen (@WilfredJanssen_) January 17, 2022

| Gewijzigd: 17 januari 2022, 22:04 uur, door Thijs.

Meer informatie van Tonga na tsunami

De tsunami verstoorde alle communicatie met de eilanden van het koninkrijk Tonga. We hadden daardoor geen goed beeld van de omvang van de tsunami. De tsunami ontstond doordat een deel van de vulkaan wegzakte en er een grote aardverschuiving onder water plaatsvond.

De explosieve uitbarsting zelf onstond doordat grote hoeveelheden zeewater de magmakamer instroomde, en daar explodeerde van de vloeibare fase naar de gasfase (stoom). Er kwam vrij weinig magma bij kijken, hierdoor is er niet heel veel zwaveldioxide en as.

De golf werd geschat op 1-2 meter, maar door de vorm van de kust kan de golf lokaal veel hoger uitpakken. Zo zijn er nu schattingen van een tsunami van lokaal 15 meter hoog in Tonga. Op Tonga was wel enige asval, hierdoor is het drinkwater (verzameld regenwater) er nu giftig. Het is dus van belang dat Tonga snel verpakte waterflessen krijgt van dichtbijgelegen Nieuw Zeeland.

Hieronder de schade op Tonga, vele huizen hebben enige beschadigingen, en planten zijn weggespoeld, bedorven onder as of hebben last van zure regen.
 

De uitbarsting van de #HungaTongaHungaHaapai vulkaan op zaterdag was de grootste op deze planeet in 30 jaar, sinds #Pinatubo 1991 op de Filippijnen. De
Sentinel-2 sat legde de schade op Tonga door de tsunami en asval vast. @USGS maakte dit illustratieve filmpje pic.twitter.com/OrNT5Ik9A5

— Sam (@samgerrits) January 18, 2022

Photos : Nuku’alofa, the “city” of The Kingdom of #Tonga, covered in volcanic ash. 🇹🇴 #Tonga pic.twitter.com/seWqP3z4e0

— Consulate of the Kingdom of Tonga (@ConsulateKoT) January 19, 2022

Olieramp in Peru

---

Een olietanker voor de kust van Peru is gekanteld door de tsunami, hierdoor verloor het schip olie. De olie veroorzaakt nu een kleinschalige milieuramp op enkele kilometers aan stranden.



Hieronder nog nadere beelden van de impact op Peru:
 

ADVERTENCIA DE TSUNAMI

Ola comienzan a llegar a las Costas del Ecuador tras la catastrófica erupción del volcán #HungaTonga en la isla #Tonga.
SE EMITE EVACUACIÓN DE LAS COSTAS DEL PACÍFICO pic.twitter.com/XBtC8Txx1X

— Hollys Sánchez (@HollySanchezSFM) January 15, 2022

the city of Paracas in Peru is currently flooded following the rising waters generated by the tsunami.

( 📸 ) @YamilAbusabal #Tsunami #Tonga

pic.twitter.com/Mxkv0ILx3p

— 🇵🇹 𝙈𝙤𝙙𝙚𝙧𝙣 𝙀𝙧𝙖 𝙉𝙚𝙬𝙨  🇪🇺 (@ModernEraNews) January 15, 2022

Drukgolf veroorzaakt meteotsunami

---

Een meteotsunami wordt veroorzaakt door een verstoring in luchtdruk. Meteotsunami's komen soms wel voor aan de Nederlandse kust, als een onweersbui een verstoring in luchtdruk veroorzaakt. In het Carribisch gebied zorgde de drukgolf ook voor een meteotsunami van ruim 10 cm.

Record voor verst geregistreerde hoorbare knal

---

De uitbarsting ging gepaard met een enorme knal (een drukgolf). De knal was zelfs nog hoorbaar in Alaska. Daarmee verbreekt de vulkaan het record voor grootste afstand hoorbaar. Hierbij moeten we wel zeggen dat dit vooral komt door de huidige moderne communicatie. Vroeger zullen er misschien een paar boeren raar op hebben gekeken bij een zachte knal, om vervolgens weer gewoon door te werken (zonder te weten dat er aan de andere kant van de planeet een vulkaan uitbarst). Zoiets komt dan natuurlijk niet in de boeken, en wij kunnen nu niet weten tot hoe ver bijvoorbeeld Krakatoa (1883) exact te horen was, we weten het slechts ongeveer.



Nieuwe trigger onweersbuien: een vulkanische knal

---

Ik heb - na goed kijken - het vermoeden dat de drukgolf misschien wel massaal beginnende buien in zijn omgeving een zetje heeft gegeven om het buienstadium te berijken. We zien op de satellietbeelden dat er op een golfbeweging allemaal buien tegelijk beginnen (de wolkentoppen koelen af, dus de bui groeit tot een aambeeld).
 

Just to get a better sense of the enormous eruption plume of the Hunga Tonga-Hunga Ha'apai volcano I migrated another volcanic island from the North Atlantic and overlaid it on top of Tonga. Playing is clean infrared channel (10.3 µm, Band 13) from the #Himawari AHI instrument. pic.twitter.com/Lc3sPlZWVP

— Ragnar Heiðar Þrastarson (@RagnarHeidar) January 16, 2022

As- en stoom kwam 58 km hoog

Notitie: voor een tijdelijk effect in wereldwijde gemiddelde temperatuur moeten we vooral naar SO2 uitstoot kijken, deze uitstoot is bijzonder laag voor zo'n hoge wolk. 
 

The fruits of my team’s labor over the last month https://t.co/khde7guYvJ

— Kris Bedka (@krisbedka) February 16, 2022