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汤加火山爆发引“无夏之年”?恐怕没那么简单

2022年开年,位于南太平洋岛国汤加的洪阿哈阿帕伊岛海底火山剧烈喷发,成为21世纪目前为止规模最大的火山喷发。

大量二氧化硫(SO2)、硫化氢随着火山喷发进入大气,有网友担忧,这次喷发是否会像1815年坦博拉火山引起“无夏之年”?

就此次火山爆发可能带来的气候影响,澎湃新闻记者采访了研究方向为全球气候变化与低碳经济、浙江大学环境与资源学院副教授高超超。

她表示,“基于目前观测到的汤加火山本月喷发进入平流层的SO2气体量(约为40万吨),不会对全球气候产生明显的影响。”据海外研究,截至1月17日,汤加火山喷发产生约40万吨二氧化硫进入平流层。

高超超主要研究气溶胶的全球和区域气候效应、能源使用和城市化过程的低碳路径、平流层气候工程机理与影响。

她在J. Geophys. Res.等国际学术期刊发表SCI论文近20篇,其中一篇被自然杂志评为科研亮点(Research Highlight in Nature, 2006);另一篇被美国地球物理学会选为科研亮点(Research Spotlight in AGU, , 2014)。

高超超认为,汤加火山对未来潜在的气候影响首先取决于是否有后续喷发,其次是硫酸盐气溶胶的传播范围,以及它产生的辐射强迫与当前气候系统的其他过程(如厄尔尼诺-南方涛动)的潜在互动。

据联合国政府间气候变化专门委员会(IPCC),辐射强迫是对某个因子改变地球–大气系统射入和逸出能量平衡影响程度的一种度量,它同时是一种指数,反映了该因子在潜在气候变化机制中的重要性。正强迫使地球表面变暖,负强迫则使其降冷。

当地时间1月14日和15日,位于汤加的海底火山喷发。1月17日,这座火山再次被监测到大喷发,连续多日的喷发甚至引发了数千公里以外的海啸。汤加政府18日首次发布灾情通报,称海底火山喷发引发高达15米的海啸,对该国造成“前所未有的灾难”。

“火山活动是构造地球气候系统的重要自然因素之一,在不同时期对区域或全球气候产生过不同程度的影响。”高超超向澎湃新闻记者介绍,“火山喷发的气候效应主要取决于喷发过程中进入平流层的SO2和H2S气体量,这些气体会形成气溶胶,通过反射太阳辐射,导致地表降温。喷发季节和地理位置会对通过反射的太阳辐射,再加上气候系统的相关动力和反馈过程,影响火山喷发的气候效应。”

针对火山喷发的衡量标准,高超超提到三个标准:火山灰尘幕指数(DVI)、火山爆发指数(VEI)、大气光学厚度(AOD)序列。她曾在一篇论文中写道:“Lamb最早利用历史记录、辐射观测、温度和喷发体积等资料建立了火山灰尘幕指数(DVI)。Newhall等和Self等依据火山喷发的强度、扩散程度和破坏性等11个特征参数建立了火山爆发指数(VEI)。Sato等分别利用1850-1882年,1882-1979年,1979-1990年期间的火山灰尘幕体积、光学特性及卫星观测等不同代用资料重建了过去150年火山活动的大气光学厚度(AOD)序列。”

同时,论文中也指出由于DVI和Sato序列采用了不同代用资料,缺乏时间序列上的一致性。而VEI主要表征火山爆发强度等地质特征,与气候效应(如喷发物中的硫含量等)的直接关联性较低。

“VEI是目前大家新闻中看到比较多被使用的,一般VEI4级或以上的会引起气候观测和研究上的关注。”高超超解释道,“汤加火山2022年1月份的喷发级别大概在VEI5中下。”

汤加火山作为一座海底火山,与地面火山的爆发和影响会有什么不同呢?

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