取個看世界的名字:3月4日湯加火山對氣候變化的降溫影響比最初想象的要小
取個看世界的名字-冰河時代
導(dǎo)讀 對 2022 年 1 月 Hunga Tonga-Hunga Ha'apai 火山注入大氣的二氧化硫可能產(chǎn)生的冷卻效應(yīng)進(jìn)行的一項(xiàng)新分析得出結(jié)論，該影響將比...
對 2022 年 1 月 Hunga Tonga-Hunga Ha'apai 火山注入大氣的二氧化硫可能產(chǎn)生的冷卻效應(yīng)進(jìn)行的一項(xiàng)新分析得出結(jié)論，該影響將比最初想象的要小得多——但負(fù)責(zé)的研究人員補(bǔ)充了一些主要警告得出這個結(jié)論。
該分析發(fā)表在 3 月 1 日的《大氣科學(xué)進(jìn)展》雜志上。
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Hunga Tonga-Hunga Ha'apai (HTHH) 的一座海底火山于 2022 年 1 月 15 日猛烈噴發(fā)，引發(fā)了公眾對其對全球氣候影響的廣泛關(guān)注。火山噴發(fā)后注入平流層的二氧化硫 (SO 2 )被氧化并轉(zhuǎn)化為硫酸鹽氣溶膠。這些氣溶膠會在那里逗留一兩年，在那里，它們會減少入射的太陽輻射，從而導(dǎo)致短期的全球降溫。
隨著火山氣溶膠消散，地表溫度恢復(fù)正常，因此一次火山噴發(fā)不足以改變長期的全球變暖趨勢，除非有可能持續(xù)幾個世紀(jì)的火山噴發(fā)集群，正如所暗示的那樣。過去千年的小冰河時代。
近500年來最大的一次火山噴發(fā)，1815年4月尼西亞坦博拉火山的噴發(fā)，在次年世界許多地方造成了所謂的“無夏之年”。熱帶和北半球的年平均地表溫度降低了 0.4-0.8 攝氏度。
但坦博拉火山噴發(fā)釋放出 53-58 個 terrograms (Tg) 的 SO 2。對 HTHH 火山噴發(fā)的衛(wèi)星測量(在過去一個世紀(jì)中曾多次噴發(fā))表明，其火山灰已到達(dá)平流層深處 30 公里的高度，總質(zhì)量僅為 0.4 Tg 左右。
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先前報道的一項(xiàng)初步估計(jì)顯示，由于 HTHH 噴發(fā)，未來一到兩年內(nèi)全球地表氣溫下降了 0.03 到 0.1 攝氏度。
“這個報告的初步估計(jì)可能高估了影響，因?yàn)樗鼪]有考慮到噴發(fā)發(fā)生的位置，這改變了平流層硫酸鹽氣溶膠的空間分布——這個變量可以大大改變結(jié)果，”研究所的周天軍說。大氣物理學(xué)部，“這是因?yàn)槟习肭蚧鹕絿姲l(fā)的排放主要局限于在同一個半球和熱帶地區(qū)循環(huán)，對北半球的影響較小。這反過來又導(dǎo)致全球降溫減弱比北半球和熱帶火山的火山還要多。”
為了獲得更準(zhǔn)確的評估，建模需要考慮硫酸鹽氣溶膠釋放的緯度。然而，糾正這一點(diǎn)是一個挑戰(zhàn)，因?yàn)樵跉v史記錄中很少有南部火山噴發(fā)與 HTHH 相似。幸運(yùn)的是，使用上個千年南部大型火山噴發(fā)的氣候模型模擬提供了有用的參考。通過這種方式，研究人員發(fā)現(xiàn)過去一千年中選定的 70 次火山噴發(fā)的強(qiáng)度與噴發(fā)后第一年的全球平均地表溫度響應(yīng)之??間存在顯著相關(guān)性。
然后，他們取個看世界的名字在模型模擬中挑選了六次特別大的熱帶噴發(fā)，并根據(jù) 1991 年皮納圖博火山噴發(fā)的強(qiáng)度調(diào)整了地表溫度響應(yīng)，其中 20 Tg 的 SO 2被噴出。發(fā)現(xiàn)模型模擬的結(jié)果與現(xiàn)實(shí)世界的觀察結(jié)果相似，這表明他們的建模工作走上了正軌。
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然后將這些結(jié)果按比例縮小到 HTHH 噴發(fā)，其平流層注入 0.4 Tg SO 2。最終結(jié)果表明，在 HTHH 噴發(fā)后的第一年，全球平均地表溫度僅下降 0.004 攝氏度。這屬于氣候系統(tǒng)內(nèi)部變率的范圍。
南半球的降溫將比世界其他地區(qū)更強(qiáng)，澳大利亞和南美洲部分地區(qū)降溫幅度超過0.01攝氏度。中國大部分地區(qū)的降溫將低于0.01攝氏度。
這意味著 HTHH 的噴發(fā)強(qiáng)度不足以壓倒長期的全球變暖趨勢。
然而，研究人員確實(shí)對這些結(jié)論提出了一個警告：如果 HTHH噴發(fā)是一次性事件，情況就是如此。自 1 月 15 日事件以來，HTHH 尚未發(fā)現(xiàn)任何爆炸性噴發(fā)。然而，由于這座火山在過去的 100 年中曾多次噴發(fā)，因此它可能會在未來再次活躍起來。
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“因此，我們應(yīng)該在未來幾天、幾個月和幾年內(nèi)繼續(xù)監(jiān)測 HTHH 的活動，”周教授說。
根據(jù)此類監(jiān)測工作，該團(tuán)隊(duì)將通過基于理想案例(簡化的情景假設(shè)，但有助于使模型更易于理解)進(jìn)行一些實(shí)驗(yàn)來擴(kuò)展他們的研究，以試圖揭示更大的潛在氣候影響HTHH 火山噴發(fā)應(yīng)該在不久的將來發(fā)生。
