湯加火山噴發(fā)會(huì)影響全球氣候嗎？距1月15日湯加火山噴發(fā)已經(jīng)過(guò)去了40余天，千年氣候全球科學(xué)家一直持續(xù)關(guān)注這一問(wèn)題。模擬衛(wèi)星探測(cè)顯示，試驗(yàn)湯加火山灰到達(dá)了30公里的湯加高度，向平流層注入的火山二氧化硫總質(zhì)量約為40萬(wàn)噸。

3月1日，不會(huì)變暖《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(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室研究員周天軍團(tuán)隊(duì)聯(lián)合多所高校的影響研究成果。他們從類比歷史上大型火山爆發(fā)的新聞角度，估算了湯加火山爆發(fā)產(chǎn)生的科學(xué)氣候影響。數(shù)據(jù)表明，千年氣候全球湯加火山爆發(fā)后次年全球平均地表溫度僅下降0.004°C，模擬其中澳大利亞和南美洲部分地區(qū)降溫超過(guò)0.01°C，試驗(yàn)中國(guó)大部分地區(qū)的湯加降溫在0.01°C以內(nèi)。

“我們的火山估算結(jié)果表明，目前湯加火山爆發(fā)不足以對(duì)全球氣候產(chǎn)生顯著影響，不會(huì)變暖更不會(huì)影響全球變暖的趨勢(shì)。”論文通訊作者周天軍說(shuō)。

從歷史上看，火山噴發(fā)會(huì)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(duì)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(huì)對(duì)全球氣候造成的影響，研究團(tuán)隊(duì)采用了千年氣候模擬試驗(yàn)的方法。

“我們采用的氣候模擬試驗(yàn)中有一組單獨(dú)火山強(qiáng)迫試驗(yàn)，各種外部強(qiáng)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(shuō)。

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(qiáng)度之間存在顯著的準(zhǔn)線性關(guān)系，并且這個(gè)模式能夠較好地再現(xiàn)觀測(cè)中火山爆發(fā)后的降溫幅度和空間分布情況。

“這個(gè)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(duì)將氣候模擬中歷史上大型南半球火山爆發(fā)對(duì)地表溫度的影響類比至湯加火山爆發(fā)的強(qiáng)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(duì)全球氣候的影響不顯著。但從歷史上看，火山的爆發(fā)在時(shí)間上會(huì)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(cè)其未來(lái)的活動(dòng)態(tài)勢(shì)。”周天軍指出。

同時(shí)周天軍強(qiáng)調(diào)，若火山爆發(fā)的強(qiáng)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(qiáng)對(duì)火山活動(dòng)的監(jiān)測(cè)，并同時(shí)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(cè)系統(tǒng)的目標(biāo)靠近。

審稿人認(rèn)為，這項(xiàng)研究帶來(lái)了一些新見(jiàn)解，有助于公眾更好地了解湯加火山噴發(fā)的影響。

相關(guān)論文信息：https://doi.org/10.1007/s00376-022-2034-1.