科普：為何湯加火山不會使全球降溫 但可能短期影響天氣

科學家已經知道，湯加火山噴發不太可能會像以往的大型火山爆發那樣對全球氣候產生暫時的降溫效應。

西蒙·卡恩(Simon Carn)在美國當地時間1月18日發布的推文

密歇根理工大學地質與采礦工程科學教授、火山學家西蒙·卡恩(Simon Carn)在1月18日發布推文稱，“處于平流層的火山灰云繼續在澳大利亞上空向西漂移，并已到達東印度洋。隨著二氧化硫轉化為硫酸氣溶膠，二氧化硫量正在緩慢減少?！?/p>

據央廣網，中國氣象局也發布了湯加火山最新監測視頻，從最新的FY-4B火山灰云合成方案制作的云圖動畫上看，火山灰云中的大部分礦物顆粒物質在火山爆發點周圍徘徊，并逐漸沉降，同時火山云團中逐漸有淺綠色云團在分離。經分析，淺綠色云團主要是由火山灰云中的酸性氣體(如二氧化硫)等組成，并逐漸向西擴散。

卡恩曾表示，本次湯加海底火山爆發產生的二氧化硫氣體僅有40萬噸，預計500百萬噸才會對全球氣候產生影響。并且只有大氣中二氧化硫的密度是當前的5至10倍時，全球氣候才會產生一定變化。

而目前，二氧化硫量的逐漸減少，意味著湯加火山爆發對全球氣候的影響愈加式微。

外國科學家對此表示，盡管湯加火山爆發幾乎是30年來世界上最大的一次火山爆發，但不太可能對全球氣候產生暫時的降溫效應。除非湯加火山再次噴發，并以同樣強烈的水平持續噴發(但這被認為是不可能的)，否則不會對全球產生降溫效應。

不過，湯加火山爆發可能還是會對世界上部分地區的天氣造成短期的影響，并可能對無線電傳輸造成輕微干擾，其中包括全球定位系統所使用的無線電傳輸。

此次火山爆發使湯加這個太平洋島國籠罩在火山灰之中，并被海水淹沒。爆發所產生的沖擊波，以及它所引發的不尋常的海嘯，都將使科學家們對此展開長期研究。

湯加火山爆發，不僅使太平洋產生劇烈海嘯，科學家在大西洋、加勒比海和地中海等多地也發現了海嘯。

“這并不意味著我們沒有認識到火山爆發和海嘯，”加州洪堡州立大學(Humboldt State University)地球物理學名譽教授Lori Dengler說，“但我們現在擁有一系列現代儀器來見證它，這確實是前所未有的?！?/p>

湯加火山的爆發給這座島國帶來了大量危險的火山灰，首都努庫阿洛法也未曾幸免，經歷了海嘯。

湯加政府稱這是“前所未有的災難”，但目前難以確定全國范圍的損失。因為火山噴發切斷了海底通訊電纜，火山灰籠罩迫使機場關閉。

而在湯加以外的地方，火山噴發的威力依舊是顯而易見的。衛星照片顯示，一團直徑數百英里的由灰塵、巖石、火山氣體和水蒸氣組成的云團，還有一團較窄的云團沖入了大氣層將近32千米。

火山學家將其與1883年印度尼西亞喀拉喀托(Krakatau)火山的災難性爆發和最近的一次大規模爆發——1991年菲律賓的皮納圖博(Pinatubo)火山爆發，進行了比較。

1991年，皮納圖博火山僅爆發幾天，就向平流層或上層大氣釋放了大約2000萬噸的二氧化硫氣體。氣體與水借機結合，形成氣溶膠粒子，這些氣溶膠粒子反射、散射了部分太陽光線，使它們不會射向地面。這使得大氣在數年內的溫度下降了約半攝氏度。

這一降溫原理也正是備受爭議的“地球工程”的運作機制：利用飛機或其他手段不斷向平流層注入二氧化硫，從而有意地使地球降溫。

新西蘭奧克蘭大學(University of Auckland)火山學家沙恩·克羅寧(Shane Cronin)說，湯加火山的噴發“堪比皮納圖博火山的噴發高峰”。他曾研究過皮納圖博火山的早期噴發。

但湯加火山的噴發只持續了約10分鐘，隨后幾天，衛星傳感器測量到僅約40萬噸的二氧化硫進入平流層?！?湯加火山)二氧化硫的釋放量比皮納圖博火山的要少很多。”加州大學伯克利分校的地球科學教授Michael Manga說道。

為何湯加火山極具爆發威力，釋放的二氧化硫氣體卻出乎意料地少呢？

克羅寧解釋，火山爆發的威力與位置相關。湯加海底火山在水下約152米。當超熱的熔巖或巖漿撞擊到海水時，水立即化為蒸汽，將爆炸威力成倍擴大。如果湯加火山在海底埋得更深些，水壓或許就能阻止爆炸。

因此，湯加火山在水中較淺的位置創造了完美的條件，可以使爆炸加劇。

英國巴斯大學(University of Bath)的大氣物理學家Corwin Wright說，這次爆炸在大氣中產生的沖擊波是迄今為止探測到的最不尋常的沖擊波之一。衛星數據顯示，沖擊波遠遠超出了平流層，高達96.5千米，并以每小時965.6公里的速度向全世界擴散。

“我們看到了一個巨大的沖擊浪，這是我們20年來所有的數據中最大的浪?！盬right說，“我們從未見過能有東西這樣籠罩住地球，更別說是火山噴發了?！?/p>

當爆炸威力將大量空氣向外和向上飛速轉移，一旦進入大氣層時，就產生了沖擊波。但是重力會將它下拉。隨后再次上升，這種上升和下降的振蕩不斷循環，就形成了從爆炸源向外移動的高壓和低壓交替波。

Wright表示，雖然沖擊波發生在高空，但它可能會對接近地表的天氣產生短期影響，可能會通過影響高空急流來間接影響地表天氣。同時由于沖擊波如此之高，它也可能會對無線電傳輸和全球定位系統衛星的信號產生輕微影響。

科學家推測，大氣壓力波也可能在這次不尋常的海嘯中發揮了作用。

海嘯是由水的快速移動引起的，通常是由巖石和土壤的移動引起。巨大的水下斷層在地震中移動時會引發海嘯。

火山噴發也會引發海嘯。在這種情況下，水下爆炸和火山口的坍塌可能導致了位移。或者，火山的一側可能由于不穩定而坍塌，導致了位移。

但科學家說，這只能解釋淹沒湯加當地的海嘯為何出現。曾在太平洋海嘯預警中心工作過的夏威夷大學馬諾阿分校研究員Gerard Fryer說，通常情況下“人們會認為能量會隨著距離的增加而衰減?！?/p>

但這次火山爆發在日本、智利和美國西海岸都引發了與湯加當地幾乎一樣規模的海嘯，并持續了好幾個小時，最終在世界其他地方也引發了小型海嘯。

這表明，當壓力波穿過大氣層時，可能對海洋產生了影響，導致海洋也發生了振蕩，引發海嘯。

但研究人員表示這只是一種可能的解釋。分析相關數據仍需要幾周至幾個月的時間，最終人們才能了解到湯加火山巨大威力背后的真相。

（文章來源：澎湃新聞）