فوران آتشفشان هونگا تونگا-هونگا هائاپائی که در سال ۲۰۲۲ در زیر آب‌های اقیانوس آرام رخ داد، نزدیک به ۱۵۰ می‌لیون تن بخار آب را به هوا پرتاب کرد. اکنون بخش بزرگی از این بخار آب همچنان در جو زمین باقی مانده و در نقاط متعددی غلظت بی‌سابقه‌ای را به ثبت رسانده است. کریستین فون ساوینی از دانشگاه گرایفسوالت در آلمان این پدیده را بسیار خاص و بی‌سابقه توصیف می‌کند.
این فوران اولین رویداد از این نوع بود که با استفاده از ماهواره‌ها به دقت رصد شد و منجر به انتشار مطالعات فرا‌وانی درباره اثرات آن بر اقلیم جهانی گردید. بخار آب به عنوان یک گاز گلخانه‌ای تاثیر گرمایشی دارد و برخلاف فوران‌های معمول آتشفشانی، در این رویداد گوگرد به می‌زان کمی آزاد شد که تاثیر خنک‌کننده دارد. به همین دلیل محققان پیش‌بینی می‌کنند تاثیر گرمایشی محدود این بخار آب تا سال ۲۰۳۵ ادامه خواهد یافت.
فوران تونگا غلظت بخار آب را در لایه استراتوسفر که در ارتفاع ۶ تا ۵۰ کیلوم‌تری بر فراز زمین قرار دارد، تا ۱۵ درصد افزایش داد. جرالد ندولو‌ها از آزمایشگاه تحقیقات نیروی دریایی ایالات متحده در واشنگتن دی‌سی و همکارانش، با بهره‌گیری از ابزار مایکروویو ماهواره آئورای ناسا و تجهیزات زمینی، غلظت بخار آب را در استراتوسفر و لایه بالایی‌تر یعنی مزوسفر در سال‌های پس از فوران اندازه‌گیری کردند.
پژوهشگران متوجه شدند در نوامبر ۲۰۲۳، غلظت بخار آب در اکثر بخش‌های جو در ارتفاعات بالای ۱۷ کیلوم‌تر، به شدت افزایش یافته است. این امر نشان می‌دهد که پس از گذشت نزدیک به دو سال، اکثر بخار آب حاصل از فوران تونگا همچنان در جو باقی مانده است. غلظت بی‌سابقه بخار آب در بخش‌های وسیعی از استراتوسفر و مزوسفر، تمام رکورد‌های ۲۰ سال گذشته را شکسته است.
فون ساوینی توضیح می‌دهد که ماندن بخار آب در جو شگفت‌انگیز نیست، زیرا علاوه بر چرخش آهسته استراتوسفر و تجزیه در اثر نور خورشید، هیچ فرآیند اصلی دیگری برای خروج بخار آب از جو وجود ندارد. با این حال، امکان ردیابی دقیق این آلودگی به دانشمندان علوم جوی بینش‌هایی درباره تأثیر چنین فوران‌هایی بر اقلیم، از جمله تخریب احتمالی لایه ازن تا شکل‌گیری ابر‌ها، می‌دهد.
بخار آب ناشی از فوران اکنون به ارتفاع ۹۰ کیلوم‌تری رسیده و در منطقه‌ای به نام مزوپاز (مرز بین مزوسفر و ترموسفر) مستقر شده است. این امر به تیم پژوهشی امکان داد تا برای اولین بار تأثیر آب اضافه شده بر ابر‌های شب‌تاب کمیاب را مشاهده کنند. چنین تاثیری برای اولین بار نزدیک به دو سال پس از فوران آتشفشان کراکاتوآ در سال ۱۸۸۳ دیده شده بود. یافته‌های این مطالعه در مجله JGR منتشر شده است.
