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。