2022年1月15日,位于南太平洋岛国汤加的洪阿哈阿帕伊岛火山爆发,我国的风云四号卫星记录了这一过程。此次火山爆发直接喷出了一个小岛,现有的陆地-海洋地形估计需要更新,气候学家们需要对模式进行相应修改以研究火山与气候的关系。
历史上,科学家们从大型火山喷发导致的气候响应作为研究重点。例如,1815年印度尼西亚的坦博拉火山爆发,其高度从4100米降至2850米,导致1816年全球范围内寒冷,被称为“无夏之年”。其他著名的大火山喷发包括1258年印尼的萨马拉斯火山、1883年印尼的喀拉喀托火山、1963年印尼的阿贡火山和1991年菲律宾的皮纳图博火山,这些火山的喷发导致了接下来2~5年的全球大降温,甚至触发了小冰期。
火山主要分布在板块边界处,集中在环太平洋火山带、洋脊火山带、地中海-印度尼西亚火山带、红海沿岸与东非火山带。火山爆发引起的气候响应包括温度响应、降水响应、厄尔尼诺响应和臭氧响应。强烈的火山喷发通过“阳伞效应”削弱到达地表的净辐射,导致全球显著降温,影响农作物收成,进而影响社会稳定。
火山爆发还会影响降水,增加干旱事件的频率或导致降水增多。此外,火山爆发对海洋的影响主要体现在厄尔尼诺或拉尼娜事件的发生概率上,而其对臭氧层的影响则可能导致紫外线辐射增强。地球的气候变化关乎人类及其后代,火山作为影响气候的重要外部强迫因子,值得深入探索。