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年初東加火山大噴發,送入平流層約10個西湖的水,或加劇全球變暖

今年1月15日的東加火山大噴發,給全球的地質和氣象學家提供了絕佳的研究樣本。今年的7月27日,權威科學期刊《地球實體學雜志》刊登了一篇來自美國宇航局噴氣推進實驗室的大氣實體學家路易斯.米蘭等人的論文,認為東加火山大爆發向大氣場中釋放了大量的水氣和水蒸氣,僅僅是向萬米高空的平流層輸送的水量就高達1460億公斤,并且推測認為這很可能加劇了全球氣候變暖的程序。

年初東加火山大噴發,送入平流層約10個西湖的水,或加劇全球變暖

2022年1月15日,東加的洪阿哈阿帕伊島火山出現了大噴發現象,法國科學家今年4月中旬發表在《地球實體學快報》上的一篇研究論文認為衛星資料顯示東加火山噴發後的火山灰煙柱的高度最高達58公裡,噴發出來的物質多達十餘立方公裡,或者說一百多億立方米,重量約300億到700億噸(其中以水為多),是一次VEI-6級的火山噴發。火山噴發時的巨響以音波的形式傳播了上萬公裡,而沖擊波則圍繞地球轉了4圈。

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​巨大爆炸還産生了一個席卷太平洋的海嘯,海嘯波浪不大但卻擴張極遠,遍及整個太平洋,甚至連隔着美洲大陸的加勒比海等大西洋地區都出現了沖擊波海嘯。

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​東加火山噴發的多達十餘立方公裡的地表物質主要是岩石、泥土和海水,其在短時間中被噴發到空中,最高達到了58公裡,路易斯.米蘭等人認為到達平流層的水就有1460億公斤,合1.46億噸,這大約相當于10個西湖的水量,或者5.8萬個奧運會标準遊泳池的水量,相對地球表面的水域來說這些水說起來好像不算多,但要知道這些水是被推送到了10公裡以上的高空,最高到達58公裡,可見火山噴發時的巨大力量和熱蒸騰作用有多麼強大。

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​輸送到平流層的水量多達1.46億噸,那麼輸送到對流層的水量肯定要多得多,至少會是平流層的幾十倍,因為平流層是在海平面以上大約10公裡高度,把水輸送到這樣的高度上是非常不容易的,需要極大的能量消耗,但是海平面以上就屬于對流層了,東加火山本身就是海底火山,在噴發掉的十多立方公裡的物質中,洪阿哈阿帕伊島大部分都被噴掉了,海水所占的份額應該在最低1/5或最高超過1/2的份額,包含百億噸以上的水是很正常的。

年初東加火山大噴發,送入平流層約10個西湖的水,或加劇全球變暖
年初東加火山大噴發,送入平流層約10個西湖的水,或加劇全球變暖

​不過,位于對流層中的水比較容易在大氣水循環中以降水的形式回到地面,其中絕大部分的水都在噴發後的幾十個小時之内降落到了地面或海面上,變成水汽或被氣化成水蒸氣的部分水逐漸在對流層中形成降水,不少氣象學家推特認為今年南半球的南非、巴西、阿根廷、澳洲等國出現的暴雨,就與東加火山噴發有關。

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​但是被輸送到平流層中的水更容易影響全球氣候,多達10個西湖的水量被送到10公裡高的平流層,想想還是挺驚人的,但這些水并非以液态水的形式存在的,而是變成了小水滴、小冰晶、水蒸氣,其中水蒸氣主要是以水分子的形式存在于平流層中,報告顯示這麼多的水大約占了平流層全部含水量的10%,這相當于陡然間給平流層增加了1/10的水,必然會破壞那裡原有的平衡。

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​研究認為這些水會在平流層或将停留5年甚至更長時間,臭氧要比氧氣更容易溶解于水,其易溶性是氧氣的13倍,是以這些水的存在很可能會侵蝕平流層中的臭氧,而臭氧是可以阻擋太陽光中的紫外線照射地球的,缺少他的主導,那麼陽光中能量最強的紫外線将可以直達地面,這很可能會加劇全球變暖。

年初東加火山大噴發,送入平流層約10個西湖的水,或加劇全球變暖

參考資料:

《澎湃新聞》7月28日文章《年初東加火山爆發或加劇全球氣候變暖:向大氣注入千億公斤水》

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