前不久,南太平洋島國(guó)湯加的洪阿哈阿帕伊島海底火山劇烈噴發(fā),5公里寬的火山灰羽流上升至海平面以上18公里。
此次火山噴發(fā)有何特點(diǎn),對(duì)全球氣候有何影響?
據(jù)已有數(shù)據(jù)估計(jì),這次海底火山噴發(fā)的強(qiáng)度大概為5~6級(jí)(最高為8級(jí))。資料表明,洪阿哈阿帕伊火山噴發(fā)3天后,火山灰達(dá)到方圓25公里以上范圍,噴發(fā)釋放的二氧化硫氣體質(zhì)量達(dá)到40萬(wàn)噸,遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于1991年皮納圖博火山的釋放量。
專(zhuān)家分析,此次火山噴發(fā)并未終止,可能持續(xù)數(shù)周或數(shù)月,會(huì)累積更多的釋放量,因此需根據(jù)更多資料確定此次火山噴發(fā)的強(qiáng)度等級(jí)。
洪阿哈阿帕伊火山是一座海底火山。作為湯加-克馬德克群島火山弧的一部分,這里火山活動(dòng)十分活躍。根據(jù)測(cè)量,該火山隱藏在海底部分高約1800米、寬約20公里。從1850年以來(lái)火山噴發(fā)的位置以及強(qiáng)度來(lái)看,這是強(qiáng)度達(dá)到5級(jí)以上的最靠南的火山噴發(fā),緯度位于南緯20°。此前大部分大型火山噴發(fā),均分布在熱帶或北半球高緯度地區(qū)。過(guò)去2500年來(lái),南半球的火山噴發(fā)次數(shù)偏少,強(qiáng)度偏弱。
在超級(jí)計(jì)算機(jī)上進(jìn)行數(shù)值模擬研究表明,熱帶火山噴發(fā)后,火山氣溶膠會(huì)擴(kuò)散至南北半球,而南半球的火山噴發(fā)產(chǎn)生的硫酸鹽氣溶膠主要局限在南半球。因此,此次火山噴發(fā)對(duì)南半球的氣溫影響較大,而對(duì)北半球氣溫的影響較小。除了直接影響氣溫外,火山噴發(fā)也會(huì)通過(guò)大氣環(huán)流影響全球氣候。
研究發(fā)現(xiàn),南半球的火山噴發(fā)會(huì)通過(guò)改變南北半球的溫度梯度,進(jìn)而改變?cè)匠嗟罋饬鳎瑢?dǎo)致北半球季風(fēng)區(qū)的降水增加,同時(shí)使得南半球的季風(fēng)降水減少。科學(xué)家發(fā)現(xiàn),火山噴發(fā)后,次年全球平均溫度會(huì)下降0.01℃。
火山噴發(fā)時(shí),將大量火山灰源源不斷地輸送到大氣中,輸送高度可達(dá)數(shù)千米以上。最終抵達(dá)平流層的火山灰,經(jīng)過(guò)化學(xué)反應(yīng)后,形成硫酸鹽氣溶膠,并迅速擴(kuò)散。這些氣溶膠可在平流層中停留1~2年,通過(guò)阻擋太陽(yáng)輻射,產(chǎn)生“陽(yáng)傘效應(yīng)”,使地表冷卻,進(jìn)而使蒸發(fā)減弱、全球平均降水量減少。
火山氣溶膠的“陽(yáng)傘效應(yīng)”,能否抵消全球變暖趨勢(shì)呢?歷史記錄表明,單一火山噴發(fā)的事件,直接影響氣候的時(shí)間一般持續(xù)1~2年,在短期內(nèi)使氣溫降低,造成冷暖振蕩。隨著硫酸鹽氣溶膠的消散,氣溫將逐漸恢復(fù),不會(huì)改變?nèi)虻拈L(zhǎng)期增溫趨勢(shì)。
關(guān)鍵詞: 數(shù)值模擬 研究表明 火山劇烈噴發(fā) 影響 全球氣候