汤加火山喷发会放缓全球变暖步伐吗?

作者: 唐颢苏、魏科、徐露露、王宇晨

来源: 知识分子

发布日期: 2022-01-18 08:33:17

汤加火山喷发可能是21世纪迄今为止最强的火山喷发,影响到了整个泛太平洋沿岸地区,多国发布海啸预警。火山喷发需要将大量的二氧化硫或其他硫酸盐物质注入平流层才能影响全球气候,目前的卫星监测数据显示,汤加火山注入平流层的二氧化硫含量约40万吨,尚不足以产生太大影响。

当地时间2022年1月15日17时27分,位于南太平洋岛国汤加附近的一座海底火山(洪阿哈阿帕伊岛火山,Hunga Tonga-Hunga Ha'apai)剧烈喷发。此次火山喷发影响到了整个泛太平洋沿岸地区,多国发布海啸预警。

火山喷发是地壳运动的一种表现形式,也是地球内部能量在地表释放的体现。本次汤加火山于1月15日的喷发,可能是21世纪迄今为止最强的火山喷发。来自太空中的卫星影像实时捕捉到了这一过程,巨大的火山灰和蒸汽被喷入大气层达20 km(热带对流层顶约17~18 km),云层顶部温度跌破-100°C,激发的海啸波威胁到了泛太平洋沿岸各国。

汤加火山为何会突然喷发?目前资料仍然非常有限。但可以确定的是,汤加附近的这座海底火山坐落于环太平洋火山-地震带上(汤加-克马德克群岛火山弧的一部分),在过去的若干年内,它已经小规模喷发多次,但直到最近这次,才引发全球关注。

本次汤加喷发的火山为一座海底火山,那为何海水不能将火山喷发出的岩浆浇灭呢?

通常情况下,若岩浆缓慢上升到海水中,岩浆与海水之间会形成一层薄薄的蒸汽层,该绝缘层的存在会使得岩浆的外表面得以冷却。但是,当岩浆从海底火山剧烈喷出时,该过程就不起作用了。高热的岩浆与冰冷的海水将直接接触,产生剧烈的爆炸,该爆炸会将岩浆进一步撕裂,将其内表面进一步暴露给冷海水,并产生连锁爆炸,最终喷射入天空,形成了巨大的云团,该过程被称为“燃料-冷却剂相互作用”。

有人认为,火山喷发,就会使得全球温度降低,然而这句话有一些前提条件。要想影响全球气候,火山喷发需要将大量的二氧化硫或其他硫酸盐物质注入平流层。在那里,它们将被转化为硫酸气溶胶,这一过程常常持续数周或数月。平流层,顾名思义,空气以水平运动为主,非常稳定。借助平流层的这种特性,局地火山喷发形成的气溶胶将会弥漫至全球。

硫酸盐气溶胶在平流层内可停留数年之久,它们将增强行星反照率,使得更多的太阳入射短波辐射被反射回太空,进一步引起全球平均地表温度下降,这也被称为“遮阳伞”效应。

虽然本次火山喷发强度较强,但是要影响全球的气候格局,进入平流层的二氧化硫至少得达到数百万吨的量级。目前的卫星监测数据显示,汤加火山注入平流层的二氧化硫含量约40万吨,尚不足以产生太大影响。

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