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東加火山噴發會使地球降溫嗎?南半球晚霞會更好看?大氣科學專家解惑

作者:新華社客戶

文/羊城晚報全媒體記者 陳亮

1月15日,南太平洋島國東加附近火山劇烈噴發,并引發嚴重的越洋海嘯,受到全球廣泛關注。資料顯示,此次噴發為1991年菲律賓皮納圖博(Pinatubo)火山噴發以來最強的一次,其噴發等級已達到5級。

根據預測,目前的噴發活動可能持續數周或數月,這将對地球氣候環境造成怎樣的潛在危險和影響?對此,羊城晚報全媒體記者采訪了中山大學大氣科學學院教授劉飛。

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火山海嘯或引起海平面上升等氣候災害

羊城晚報:火山噴發是如何影響氣候,影響人類生活的?

劉飛:從人類曆史有記錄以來,火山就一直通過影響氣候來改變我們的生活。比如,13世紀薩瑪拉斯(Samalas)印尼火山可能是過去一千年裡小冰期寒冷期形成的最主要原因。

大火山為什麼能夠影響氣候?最主要是通過劇烈的噴發向大氣平流層注入大量的二氧化硫氣體,二氧化硫通過化學過程産生硫酸鹽氣溶膠,能夠在幹燥的平流層停留2-3年左右。這些氣溶膠就像給地球打了一把傘,反射和散射太陽光,減少達到地面的陽光,達到制冷的效果。

大火山會通過直接反射太陽光作用使得地球維持2-3年的降溫,也會通過海洋和海冰的作用形成更長時間的降溫,其影響能夠到幾十年甚至上百年。

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羊城晚報:本次東加火山噴發會對氣候帶來怎樣的影響?

劉飛:這次東加大火山噴發主要引起地質災害,大氣裡短期的沖擊波和重力波以及海洋裡巨大的海嘯都對環太平洋國家造成重要影響。而在氣候角度上,其影響是多層次和不确定性的。

判斷大火山能否引起氣候效應主要是評估其噴發二氧化硫的多少。這一次東加火山噴發比較特殊,雖然強度很大,但是基于國際上衛星的監測估算,其二氧化硫噴發總量隻有0.4百萬噸,不到1991年皮納圖博(Pinatubo)火山噴發的五十分之一,這意味着通過太陽傘降溫影響後續氣候的效果會非常弱。

但是我們仍需要對其以及環太平洋區域持續監測,其引起的海嘯會對南極本來就很脆弱的冰山産生沖擊,潛在冰山破裂引起的海平面上升等氣候災害是十分嚴重的。

用核彈沖擊波消滅台風的猜想被推翻

羊城晚報:此次東加火山噴發還造成了哪些現象和影響?

劉飛:過去1963、1982、1991年三次大的火山噴發後大氣中二氧化碳濃度都存在顯著的降低。大量的火山礦物質降入南太平洋,其對南太平洋生物的施肥作用如何影響氣候是我們十分關心的問題。

此外,網絡熱議的“東加火山噴發會讓南半球的晚霞更好看”,則是因為東加火山噴發的二氧化硫在平流層形成的氣溶膠會對太陽光進行散射,從地面上看會呈現偏紅的顔色。

這次噴發還有一個天氣現象。1991年皮納圖博(Pinatubo)火山将經過其上空的榮雅(Yunya)台風“殺掉”,而這次東加火山附近西南側也存在一個弱的氣旋,但是其卻不受影響,這表明國際上提出用核彈沖擊波消滅台風的猜想是不成立的,更可行的是像1991年那樣,通過改變台風熱力和雲實體結構來改變台風。

羊城晚報:此次東加火山噴發還引起了大氣科學界的哪些思考?

劉飛:政府間氣候變化專門委員會(IPCC)在2021年釋出了第六次氣候評估報告,其中指明我們人類命運共同體面臨最重大的問題就是人類活動所引起的全球變暖帶來的氣候災難。

氣候變暖帶來的極端暴雨、洪水、幹旱、熱浪、生态退化無不對人類的生命生産安全、文化科學藝術的繁榮帶來巨大的壓力。為了應對全球變暖,全球各國政府也從人類命運共同體的層面出發,積極面對。中國政府也承諾在2030年前和2060年前分别達到碳達峰和碳中和的“雙碳”宏大目标。

火山噴發的制冷效應被“複刻”推動全球降溫

羊城晚報:氣候變化和人類文化藝術互相之間有何影響?

劉飛:在進入“人類世”這個特殊的文明階段,科學界正在積極應對全球變化帶來的巨大壓力,未來地球計劃(future earth)應運而生,組織發起各種科學計劃。未來地球全球秘書中心(中國)主任董文傑近期在中山大學組織氣候環境與文化藝術研讨會,讨論氣候變化對人類文化藝術的影響以及文化藝術如何改變我們的氣候決策。

英國著名畫家約瑟夫·瑪羅德·威廉·透納在其畫作《販奴船》裡面呈現了火山噴發後猩紅的天空,他所在的時期繪畫風格偏紅,主要是受1815年坦博拉火山(Tambora)大噴發影響。

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這類畫作給了當代科學家無限的靈感,我們是否也可以給地球撐起一把遮陽傘來延緩全球增暖?國際上開展了一系列人工影響氣候的地球系統工程計劃,其中最著名的就是平流層人工無害氣溶膠注入,其将會模拟火山噴發的制冷效應,使得全球氣溫降低,為我們的減排赢得寶貴的時間。

東加大火山雖暫不能為我們炙熱的地球帶來一絲涼意,其震撼的噴發卻激起了人類命運共同體的痛楚回憶和前進思考。

【專家簡介】

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劉飛

中山大學大氣科學學院教授,博士研究所學生導師,江蘇省特聘教授。中國氣象學會動力委員會委員,第六次IPCC報告參與作者。長期從事熱帶動力學研究,主要研究熱帶季節内振蕩形成發展的機制以及氣候系統對于不同外強迫的敏感性。

編輯:木青

來源:金羊網

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