近日,位于南太平洋岛国汤加洪阿哈阿帕伊岛的海底火山猛烈喷发,引起连锁的海啸和火山灰灾害,并造成通讯中断、道路受阻。此次可能是30年来规模最大的一次火山喷发。


根据汤加政府最新通报,汤加首都所在的主岛西侧,大片房屋被摧毁,有的小岛上所有房屋被海啸吞没;火山灰污染了整个国家的水源;整个国家的农作物遭受毁灭性打击;这几天,当地空气中弥漫着火山灰,政府呼吁民众尽量避免外出。


火山喷发除了肉眼可见的破坏性,还可能对气候造成长期影响。汤加火山喷发后,“火山喷发改变全球气候,带来火山冬天”“形成无夏之年”“火山喷发可以抵消全球变暖影响、减轻减排压力”等话题引发讨论。


中国气象科学研究院气候与气候变化研究所副所长、研究员祝从文介绍,这次汤加火山喷发可能会对未来一到两年的全球气候产生持续影响,大概出现0.3℃左右的降温效应。但此次汤加火山喷发,目前还有不确定因素。中国科学院大气物理研究所副研究员魏科认为,如果这个火山后期没有更大规模的喷发,就可以判断此次火山活动暂无可能影响全球温度。


火山喷发与全球气温下降有关,但要看喷发“量级”

 

1783年,冰岛纳基火山喷发导致欧洲1783年至1784年冬季气候异常寒冷;1815年,印尼坦博拉火山喷发导致次年全球平均气温约下降0.4℃至0.7℃,北半球许多地区遭遇“无夏之年”;1991年,菲律宾皮纳图博火山喷发,向平流层注入大量气溶胶,数月后全球平均气温下降约0.5℃……这些著名的火山喷发事件都证明,火山喷发确实与全球气温下降有关。

 

汤加火山处于低纬度地区,祝从文表示,近100年来,有三次大规模低纬度火山喷发,分别是阿贡火山(1963年3月17日)、埃尔奇琼火山(1982年4月4日)和皮纳图博火山(1991年6月15日)。它们喷发后的当年冬季(12月至次年2月),我国除东北和新疆以外大部分地区气温偏低。同样不可忽视的是,拉尼娜的发生对当年我国除青藏高原以外地区冬季气温同样起到了致冷作用。

 

火山喷发之所以会导致降温,主要原因是它向大气层注入了含硫气溶胶,这些气溶胶进入平流层,帮助地球将更多的阳光反射出去,从而在大气层内产生冷却效应。

 

不过需要注意的是,火山喷发若能导致降温,还必须考虑一个重要因素——“量级”。美国国家航空航天局 Aura(拉丁语为微风)号地球观测卫星的监测图显示,汤加火山喷发首日,二氧化硫的释放量为62千吨 。宾夕法尼亚州立大学大气科学特聘教授迈克尔·曼恩分析,曾导致全球平均气温下降0.5℃的皮纳图博火山喷发最终释放了20000千吨二氧化硫,因此如果要达到之前喷发对气温下降的影响,此次喷发需要排放更多的二氧化硫。

 

汤加火山喷发或导致我国夏季雨带偏南


“这次汤加火山喷发可能会对未来一到两年的全球气候产生持续影响,大概出现0.3℃左右的降温效应。”祝从文说,对于我国而言,汤加火山喷发可减弱次年东亚夏季风强度,进而导致我国夏季雨带偏南。因此,建议将火山喷发的持续影响纳入汛期降水预测因子中加以考虑。


至于汤加火山喷发是否会导致“火山冬天”“无夏之年”,现在下结论还为时过早。汤加火山爆发目前还有不确定因素,最重要的一点是,其爆发级别还不能确定,需要看后续情况。


魏科表示,火山爆发一般会持续比较长的时间,例如1991年皮纳图博火山从当年3月开始活跃,到当年6月15日产生最强爆发,后续一直持续到1992年7月才慢慢平静下来。本次汤加的火山活动从2021年12月底开始,目前还处于活跃状态,因此后续是否还会有更大规模的爆发,还需要进一步监测。


此外,魏科也表示,汤加火山喷发首日的二氧化硫释放量与可对全球气候产生影响的量级还有非常大的差距,如果这个火山后期没有更大规模的喷发,就可以判断此次火山活动暂无可能影响全球温度。


没有减排做前提,人造火山喷发不能抵抗全球变暖


汤加火山喷发事件发生后,“火山喷发可以抵消全球变暖影响、减轻减排压力”等话题引发讨论,有人提出,“如果火山喷发有降温作用,那是不是只要人工制造这种气溶胶,并将其播撒到大气平流层中,就不用花大力气减排了?”

 

中国社会科学院生态文明研究所研究员,联合国政府间气候变化专门委员会(IPCC)第五、第六次评估报告第三工作组主要作者陈迎对上述观点表示反对。

 

“如果没有减排这个前提,只靠SRM(太阳辐射干预,即通过人为方法大尺度改变地球系统的辐射平衡以应对全球变暖),肯定无法解决气候变化问题。”陈迎补充说,SRM也解决不了海洋酸化问题,同时还可能带来其他风险和不确定性,比如改变气温和降水分布等。

 

可以确定的是,SRM无法成为应对气候变化的“主力”。不过,根据近年最新研究,如果建立在大幅度减排基础上,太阳辐射干预有潜力成为应对气候变化的辅助措施。

 

浙江大学地球科学学院大气科学系教授、IPCC第六次评估报告第一工作组主要作者曹龙介绍,目前提出的SRM方法主要包括向平流层注入气溶胶、海洋低云亮化、增加海洋和陆地表面的反照率。这些方法的基本出发点是增加地-气系统的反照率,减少到达大气和地面的太阳辐射,通过短波辐射干预的方法,抵消温室气体增加造成的暖化效应。

 

曹龙介绍, IPCC第六次评估报告评估了SRM对气候系统和碳循环的影响,主要结论包括 SRM可以在全球和区域尺度上抵消一部分温室气体增加造成的气候变化,但无法在全球和区域尺度上完全抵消温室气体增加引起的气候变化,并且SRM无法缓解海洋酸化。


新京报记者 王景曦

编辑 白爽 校对 陈荻雁