湯加火山噴發(fā)會影響全球氣候嗎？距1月15日湯加火山噴發(fā)已經(jīng)過去了40余天，科學(xué)家一直持續(xù)關(guān)注這一問題。衛(wèi)星探測顯示，湯加火山灰到達(dá)了30公里的高度，向平流層注入的二氧化硫總質(zhì)量約為40萬噸。
3月1日，《大氣科學(xué)進(jìn)展》刊載了中科院大氣物理研究所大氣科學(xué)和地球流體力學(xué)數(shù)值模擬國家重點實驗室研究員周天軍團(tuán)隊聯(lián)合多所高校的研究成果。他們從類比歷史上大型火山爆發(fā)的角度，估算了湯加火山爆發(fā)產(chǎn)生的氣候影響。數(shù)據(jù)表明，湯加火山爆發(fā)后次年全球平均地表溫度僅下降0.004°C，其中澳大利亞和南美洲部分地區(qū)降溫超過0.01°C，中國大部分地區(qū)的降溫在0.01°C以內(nèi)。
“我們的估算結(jié)果表明，目前湯加火山爆發(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?！闭撐耐ㄓ嵶髡咧芴燔娬f。
從歷史上看，火山噴發(fā)會與全球氣溫下降產(chǎn)生關(guān)聯(lián)。除了使地表降溫，火山爆發(fā)對氣候的直接影響還包括平流層溫度升高、全球水循環(huán)和季風(fēng)環(huán)流減弱、熱帶太平洋厄爾尼諾型海溫異常以及歐亞大陸冬季增溫等現(xiàn)象。
為了從更大尺度上明確湯加火山可能會對全球氣候造成的影響，研究團(tuán)隊采用了千年氣候模擬試驗的方法。
“我們采用的氣候模擬試驗中有一組單獨火山強迫試驗，各種外部強迫因素都設(shè)定在工業(yè)革命前1850年的狀態(tài)的基礎(chǔ)上，在氣候模式中加入了850～2005年間的火山爆發(fā)，以研究歷史上火山爆發(fā)的氣候影響?！?論文第一作者、大氣物理研究所博士左萌說。
研究發(fā)現(xiàn)火山爆發(fā)后次年地表冷卻的幅度與火山的強度之間存在顯著的準(zhǔn)線性關(guān)系，并且這個模式能夠較好地再現(xiàn)觀測中火山爆發(fā)后的降溫幅度和空間分布情況。
“這個發(fā)現(xiàn)證明了估算方法的可靠性”。左萌表示，在進(jìn)一步的研究中，研究團(tuán)隊將氣候模擬中歷史上大型南半球火山爆發(fā)對地表溫度的影響類比至湯加火山爆發(fā)的強度，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°C。
“湯加火山爆發(fā)由于注入平流層的二氧化硫質(zhì)量小，且地處南半球，因此對全球氣候的影響不顯著。但從歷史上看，火山的爆發(fā)在時間上會有一定持續(xù)性，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。”周天軍指出。
同時周天軍強調(diào)，若火山爆發(fā)的強度達(dá)到一定水平，將產(chǎn)生較大的氣候影響，從防災(zāi)減災(zāi)的應(yīng)急管理角度，應(yīng)該加強對火山活動的監(jiān)測，并同時進(jìn)一步發(fā)展氣候模式，朝著構(gòu)建火山氣候影響預(yù)測系統(tǒng)的目標(biāo)靠近。
審稿人認(rèn)為，這項研究帶來了一些新見解，有助于公眾更好地了解湯加火山噴發(fā)的影響。（高雅麗）
相關(guān)論文信息：https://doi.org/10.1007/s00376-022-2034-1.
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