湯加火山噴發(fā) 不足以導(dǎo)致氣候變化

文章來源:科技日報碳交易網(wǎng)2022-03-18 10:52

衛(wèi)星監(jiān)測顯示,湯加火山噴發(fā)將大量火山灰噴射到超過海平面30千米的高空,向大氣平流層注入了約40萬噸的二氧化硫。
 
那么,這場21世紀(jì)最大的火山噴發(fā),會對全球氣候造成什么影響?
 
近日,《大氣科學(xué)進(jìn)展》在線發(fā)表了我國科學(xué)家關(guān)于湯加火山噴發(fā)的氣候影響的重要研究成果,來自中國科學(xué)院大氣物理研究所(以下簡稱中科院大氣物理所)等單位的研究人員類比了歷史上大型火山噴發(fā),估算得出湯加火山噴發(fā)后次年全球平均地表溫度僅下降0.004℃。其中,澳大利亞和南美洲部分地區(qū)降溫超過0.01℃,中國大部分地區(qū)的降溫在0.01℃以內(nèi)。
 
歷史上,曾有大規(guī)?;鹕絿姲l(fā)導(dǎo)致部分地區(qū)出現(xiàn)“無夏之年”的現(xiàn)象。1815年,印度尼西亞的坦博拉火山噴發(fā)。這場大噴發(fā)從當(dāng)年4月持續(xù)到7月,火山爆發(fā)強(qiáng)度指數(shù)(VEI)達(dá)到了7,為19世紀(jì)以來地球上最大規(guī)模的火山噴發(fā)。在其后的1816年,歐洲、北美等地出現(xiàn)了“無夏之年”,美國出現(xiàn)了6月、7月降霜、降雪的異?,F(xiàn)象,歐洲的低溫、暴雨讓農(nóng)作物大面積減產(chǎn),我國史書上也有氣候異常的記載。
 
這是由于大規(guī)模火山噴發(fā)帶來了“遮陽傘”效應(yīng)。強(qiáng)烈火山噴發(fā)把硫化物、氣溶膠等噴入萬米高空,這些物質(zhì)在長達(dá)數(shù)月至數(shù)年的時間內(nèi)停留在大氣的平流層,遮擋太陽光,相當(dāng)于給地球撐起一柄“遮陽傘”,使得全球溫度降低。
 
“我們的估算結(jié)果表明,目前湯加火山的噴發(fā)不足以對全球氣候產(chǎn)生顯著影響,更不會影響全球變暖的趨勢。”論文通訊作者、中科院大氣物理所研究員周天軍說。
 
在理解過去的火山噴發(fā)對氣候影響的基礎(chǔ)之上,研究人員使用基于氣候系統(tǒng)模式的過去千年氣候模擬試驗數(shù)據(jù),發(fā)現(xiàn)火山噴發(fā)后次年地表冷卻的幅度與火山爆發(fā)的強(qiáng)度之間存在顯著的準(zhǔn)線性關(guān)系,且該模式能夠較好地再現(xiàn)觀測中火山噴發(fā)后的降溫幅度和空間分布。
 
“我們進(jìn)一步根據(jù)氣候模擬中歷史上大型南半球火山噴發(fā)對地表溫度的影響,通過比例因子推算到湯加火山噴發(fā)的強(qiáng)度,估算得出湯加火山爆發(fā)后次年全球平均地表溫度僅下降0.004℃,這一降溫幅度處于氣候系統(tǒng)內(nèi)部變率的范疇之內(nèi)。”周天軍說。
 
同時,研究指出,從近千年的歷史來看,單一火山噴發(fā)的氣候影響一般限于1—2年內(nèi)。但如果在一定的時期內(nèi),火山噴發(fā)的頻率集中地升高或者降低,則足以造成這個時期的氣候異常。
 
比如,關(guān)于中世紀(jì)暖期(公元900年至1300年)和小冰期(公元1550年至1850年)的成因,一般認(rèn)為前者是由于火山噴發(fā)的頻率較低造成的,而后者則源于火山噴發(fā)的頻率較高,此外,太陽輻照度的變化也有影響。
 
“從歷史上看,火山噴發(fā)在時間上會有一定持續(xù)性,想知道這次湯加火山的最終氣候影響有多大,我們還需要密切監(jiān)測其未來的活動態(tài)勢。”論文第一作者、中科院大氣物理所左萌博士說。
 
“從統(tǒng)計的角度看,火山噴發(fā)屬于一種小概率事件,但若火山爆發(fā)的強(qiáng)度達(dá)到一定水平,將會產(chǎn)生較大的氣候影響,對于這種‘小概率高影響’事件,從防災(zāi)減災(zāi)的應(yīng)急管理角度,國際上通常有預(yù)案準(zhǔn)備。”周天軍說,從技術(shù)成熟度的角度看,我國從事火山氣候影響的科研團(tuán)隊,目前已經(jīng)具備很高的強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)手構(gòu)建火山氣候影響應(yīng)急預(yù)測系統(tǒng)的可行性。
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