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火山剧烈喷发会影响全球气候


■左 萌 殷向荣 谢 安

火山喷发的气候效应示意图

前不久,南太平洋岛国汤加的洪阿哈阿帕伊岛海底火山剧烈喷发,5公里宽的火山灰羽流上升至海平面以上18公里。

此次火山喷发有何特点,对全球气候有何影响?

据已有数据估计,这次海底火山喷发的强度大概为5~6级(最高为8级)。资料表明,洪阿哈阿帕伊火山喷发3天后,火山灰达到方圆25公里以上范围,喷发释放的二氧化硫气体质量达到40万吨,远远小于1991年皮纳图博火山的释放量。

专家分析,此次火山喷发并未终止,可能持续数周或数月,会累积更多的释放量,因此需根据更多资料确定此次火山喷发的强度等级。

洪阿哈阿帕伊火山是一座海底火山。作为汤加-克马德克群岛火山弧的一部分,这里火山活动十分活跃。根据测量,该火山隐藏在海底部分高约1800米、宽约20公里。从1850年以来火山喷发的位置以及强度来看,这是强度达到5级以上的最靠南的火山喷发,纬度位于南纬20°。此前大部分大型火山喷发,均分布在热带或北半球高纬度地区。过去2500年来,南半球的火山喷发次数偏少,强度偏弱。

在超级计算机上进行数值模拟研究表明,热带火山喷发后,火山气溶胶会扩散至南北半球,而南半球的火山喷发产生的硫酸盐气溶胶主要局限在南半球。因此,此次火山喷发对南半球的气温影响较大,而对北半球气温的影响较小。除了直接影响气温外,火山喷发也会通过大气环流影响全球气候。

研究发现,南半球的火山喷发会通过改变南北半球的温度梯度,进而改变越赤道气流,导致北半球季风区的降水增加,同时使得南半球的季风降水减少。科学家发现,火山喷发后,次年全球平均温度会下降0.01℃。

火山喷发时,将大量火山灰源源不断地输送到大气中,输送高度可达数千米以上。最终抵达平流层的火山灰,经过化学反应后,形成硫酸盐气溶胶,并迅速扩散。这些气溶胶可在平流层中停留1~2年,通过阻挡太阳辐射,产生“阳伞效应”,使地表冷却,进而使蒸发减弱、全球平均降水量减少。

火山气溶胶的“阳伞效应”,能否抵消全球变暖趋势呢?历史记录表明,单一火山喷发的事件,直接影响气候的时间一般持续1~2年,在短期内使气温降低,造成冷暖振荡。随着硫酸盐气溶胶的消散,气温将逐渐恢复,不会改变全球的长期增温趋势。

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