前不久,南太平洋島國湯加的洪阿哈阿帕伊島海底火山劇烈噴發,5公里寬的火山灰羽流上升至海平面以上18公里。
此次火山噴發有何特點,對全球氣候有何影響?
據已有數據估計,這次海底火山噴發的強度大概為5~6級(最高為8級)。資料表明,洪阿哈阿帕伊火山噴發3天后,火山灰達到方圓25公里以上范圍,噴發釋放的二氧化硫氣體質量達到40萬噸,遠遠小于1991年皮納圖博火山的釋放量。
專家分析,此次火山噴發并未終止,可能持續數周或數月,會累積更多的釋放量,因此需根據更多資料確定此次火山噴發的強度等級。
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,這里火山活動十分活躍。根據測量,該火山隱藏在海底部分高約1800米、寬約20公里。從1850年以來火山噴發的位置以及強度來看,這是強度達到5級以上的最靠南的火山噴發,緯度位于南緯20°。此前大部分大型火山噴發,均分布在熱帶或北半球高緯度地區。過去2500年來,南半球的火山噴發次數偏少,強度偏弱。
在超級計算機上進行數值模擬研究表明,熱帶火山噴發后,火山氣溶膠會擴散至南北半球,而南半球的火山噴發產生的硫酸鹽氣溶膠主要局限在南半球。因此,此次火山噴發對南半球的氣溫影響較大,而對北半球氣溫的影響較小。除了直接影響氣溫外,火山噴發也會通過大氣環流影響全球氣候。
研究發現,南半球的火山噴發會通過改變南北半球的溫度梯度,進而改變越赤道氣流,導致北半球季風區的降水增加,同時使得南半球的季風降水減少。科學家發現,火山噴發后,次年全球平均溫度會下降0.01℃。
火山噴發時,將大量火山灰源源不斷地輸送到大氣中,輸送高度可達數千米以上。最終抵達平流層的火山灰,經過化學反應后,形成硫酸鹽氣溶膠,并迅速擴散。這些氣溶膠可在平流層中停留1~2年,通過阻擋太陽輻射,產生“陽傘效應”,使地表冷卻,進而使蒸發減弱、全球平均降水量減少。
火山氣溶膠的“陽傘效應”,能否抵消全球變暖趨勢呢?歷史記錄表明,單一火山噴發的事件,直接影響氣候的時間一般持續1~2年,在短期內使氣溫降低,造成冷暖振蕩。隨著硫酸鹽氣溶膠的消散,氣溫將逐漸恢復,不會改變全球的長期增溫趨勢。