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火山喷发,会影响全球气候吗

来源:光明网-时评频道2022-01-17 17:58

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  作者:张田勘

  当地时间1月15日清晨,汤加洪加哈帕伊海底火山发生巨大爆炸,海啸接踵而至。火山喷发导致汤加通讯中断,整个国家都与世界失联。

  此次火山喷发规模非常巨大,中国自然资源部海啸预警中心根据最新监测结果分析,中国沿海海域于16日凌晨监测到海啸波,其中浙江石浦站最大海啸波幅约20厘米,其余潮位站海啸波幅均小于15厘米。汤加火山引发的海啸未对中国沿岸造成灾害性影响。

  此次汤加火山喷发在未来一两年是否会影响到全球的气候,准确地说火山喷发后并非引发全球变暖,而是可能降低全球的气温。

  洪加哈帕伊岛火山喷发瞬间喷出的火山灰云突破对流层顶,形成了直径近500千米的伞形云团,目前火山灰已经开始向西扩散,这种情况可能影响拉尼娜状态的发展趋势。拉尼娜现象是赤道太平洋中部和东部的海洋表面发生大范围的降温。拉尼娜现象的产生既有大风和洋流的原因,也有太阳辐射的原因。而火山喷发可能不只是让局部地区海水降温,还有可能让整个地球降温。原因在于,火山喷发后的火山灰以尘埃和气溶胶的形式进入地球上方的大气平流层,在火山喷发后的几年内会削弱太阳对地球的辐射,产生“遮阳伞效应”,从而降低气温。

  但同时,这种情况的发生也取决于火山爆发的强烈程度和范围。通常,如果火山爆发指数(VEI)达到4级,火山爆发的热柱就会超越对流层,可能危及飞机飞行;如果VEI达到5以上,就有可能降低全球的温度。1991年菲律宾皮纳图博火山爆发,达到VEI6,此后两年全球平均气温降低0.5摄氏度。

  历史上,1815年4月5日的晚上,印度尼西亚的坦博拉火山开始喷发,一直持续到4月10日。这是火山喷发历史上最强烈的一次。坦博拉火山爆发把数千万吨的灰尘和二氧化硫送入空中,进入大气层,形成了厚厚的气溶胶层,遮挡了太阳辐射,导致全球降温2摄氏度,使得1816年全年都没有夏季。那一年也称为无夏之年,而且在接下来的近10年,地球都保持了异常寒冷的气候。

  现在,汤加火山喷发的强烈程度被估计为高端VEI5或者低端VEI6。由于汤加火山所处的纬度高,并且位于南半球,因此对全球气候影响不会很明显,估计在未来会对地球降温0.2摄氏度。如果是这样,人类是否可以人工方向大气层喷射气溶胶以阻挡全球变暖的趋势呢?对此,答案也许是肯定的,而且研究人员已经在研究并行动了。美国哈佛大学一个研究小组认为,通过调整地球上层大气的构成,有可能暂时降低全球气温。他们提出了一个方案,称为“平流层受控扰动实验(SCoPEx)”,以此向大气平流层施发气溶胶,从而阻止太阳辐射。

  SCoPEx研究团队的设想是,通过向上层大气注入粒子来降低温度,这与山爆发的降温效应相似。具体的方法是,实施“平流层气溶胶喷射(SAI)”,利用高空飞行下的飞机或者氦气球将气溶胶的微小颗粒散播在距离地面20千米高的平流层,这一高度比飞机通常飞行的高度更高一些。施放的悬浮微粒会一直悬浮在空中,但这些气溶胶因体积太小无法观测到,当大气中气溶胶数量较多并形成一个足以阻挡和反射太阳辐射的气溶胶层时,就会降低地球的温度。

  这种人为向大气平流层施放气溶胶的行动在某些方面优于自然的火山喷发形成的大气中的气溶胶层,至少不会像火山喷发的气溶胶那样形成酸雨、毁灭生命、造成农作物减产和破坏环境等。但是,这种方法也存在弱点。一是气溶胶必须每隔几年补充一次,二是人类是否有能力在全球范围内用飞机或飞行器投放来形成大气中的气溶胶层,三是在实践层面是否还有其他影响不得而知。另外,即便这一设想能成功,也可能是减少全球变暖的途径之一,此外,还需要结合和采取各种遏制温室气体排放的措施,才能彻底解决全球变暖的问题。(张田勘)

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