卫星捕捉到隐藏在狂风暴雨中的南桑威奇群岛上空壮观的云层

隐藏在狂风暴雨中的南桑威奇群岛会形成壮观的云层。风掠过火山山峰，形成漩涡街道，而火山喷发物则使经过的云层变得明亮。这些岛屿人迹罕至，是研究大气和海洋相互作用的天然实验室。

南桑威奇群岛位于大西洋南部，是由11座火山峰组成的偏远火山链。南桑威奇群岛位于南极半岛东北约1000英里（1600公里）处，地处斯科舍海（ScotiaSea）之中--强大的南极环极洋流形成了一片寒冷、冰山密布的广阔海域。

这些陡峭的圆锥形岛屿位于狂怒的五十年代，这是一个以强劲的西风和频繁的云层覆盖而闻名的风暴区。这些风与群岛崎岖地形之间的相互作用形成了各种引人注目的云层，包括波状云、火山轨迹和垂直云。

2025年2月24日，NOAA-20卫星上的VIIRS（可见光红外成像辐射计套件）捕捉到了其中三个岛屿背后的漩涡气流模式：维索科伊岛、蜡烛岛和桑德斯岛。这些图案被称为冯-卡尔曼涡街，当风吹过一个高大、静止的物体时，就会形成交替、螺旋状的漩涡。

当每小时18到56公里（11到34英里）的中等风速在稳定的大气条件下推动海平面层积云经过高地时，地球大气层中就会出现这些涡街。当风太弱时，云会顺利绕过障碍物。当风太强时，涡旋就会破裂，失去其独特的结构。

这些特征是以特奥多尔-冯-卡尔曼（TheodorevonKármán）的名字命名的，他是一位杰出的数学家、航空航天工程师，也是喷气推进实验室（JetPropulsionLaboratory）的创始人之一。1911年，他在担任研究生助理期间，首次用数学术语描述了振荡流的特征。

马里兰大学大气科学家圣地亚哥-加索（SantiagoGassó）解释说，火山活动产生的小颗粒似乎也稍微增亮了从桑德斯岛延伸出来的云迹。加索研究了桑德斯岛迈克尔山火山的微弱火山活动如何定期改变经过的云层。

几十年来，科学家们一直在观察云的增亮现象--也称为特沃美效应。与正常云层相比，因火山排放而产生额外微粒的云层具有更多和更小的云滴。这意味着有更多的表面可以反射光线，从而使受火山"污染"的云层看起来比其他云层更亮。在海洋上空，同样的过程也会产生明亮的 船迹云 ，只不过在这种情况下，额外的颗粒来自船舶废气。

加索说："当云层底部距离火山顶部不到几百米时，火山轨迹在海洋层云层中最为明显。桑德斯岛和其他高纬度岛屿经常出现这种情况。这种现象在热带地区并不常见。"

卫星观测结果表明，二氧化硫和其他气体的排放在迈克尔山很常见，迈克尔山的中央火山口深处有一个熔岩湖，自2014年以来一直在微弱地喷发。密歇根理工学院火山学家西蒙-卡恩（SimonCarn）说，包括哨兵-5P上的对流层监测仪器（TROPOMI）在内的多个卫星传感器在2月24日观测到二氧化硫水平升高。

南桑威奇群岛是研究火山排放物对云层影响的绝佳"天然实验室"，"卡恩说。"但由于这些岛屿交通不便，地处偏远，我们只能依靠卫星观测。"

在岛链西面，几座小冰山漂浮在薄薄的云层下，十分明显。南极环极洋流经常把从南极洲冰架上断裂的冰山引向斯科舍海--冰川学家们都知道，该地区是冰山遇到较温暖的海水和空气后死亡的地方。

虽然冰山的到来不会永远持续下去，但它们可能有助于支持该地区的生命。一些研究表明，漂流到斯科舍海的冰山往往是生物地球化学和生态活动的热点，会带来浮游植物、磷虾和海鸟数量的增加。

如果这些海鸟来到扎沃多夫斯基岛，它们就有伴了。该岛被认为是世界上最大的纹颊企鹅群之一。海豹、鲸鱼和几种鱼类也经常光顾南桑威奇群岛。

NASA地球观测站拍摄的图片，由WanmeiLiang使用来自NASAEOSDISLANCE、GIBS/Worldview和联合极地卫星系统(JPSS)的VIIRS数据拍摄。

编译自/ScitechDaily