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汤加火山喷发对我们有何影响?会改变未来气候吗?

北青网-北京青年报

2022-01-18 16:19

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1月14日起,南太平洋岛国汤加的海底火山发生大规模喷发,对当地造成了巨大影响,同时也给斐济、新西兰、澳大利亚,及太平洋地区的日本、美国等多国带来了海啸。一时间,火山喷发的动图、视频刷屏朋友圈,大家直观地感受到了地球的一次“怒吼”,以及它产生的一系列连锁反应。这次火山喷发对我们会产生什么影响?是否会对未来气候带来变化?

火山爆发影响气候?下结论还为时过早

对于汤加及其临近的国家来说,首先,火山喷出的火山灰、浓烟是最直接的灾害之一,火山灰会对人们的健康、通讯、建筑物以及交通(尤其是飞机和轮船)造成危害,火山喷发出来的浓烟会阻挡太阳辐射,气温会降低;其次,火山喷发会导致大量水体移动,进而引发数千公里的海啸;第三,爆发式火山喷发往往会产生火山碎屑流,这可能会迅速影响到火山斜坡和底部的区域,构成最致命的火山灾害。

我国距离汤加较远,将不会有上述明显的直接影响。

但我们也应注意到,大气环流将世界连成一个整体,牵一发而动全身。很多朋友看到汤加此次火山喷发,联想起坦博拉火山爆发。1815年4月坦博拉火山爆发将多达150万立方千米的尘埃和岩石抛向空中。1816年美国出现了明显寒冷天气,西欧出现罕见的大雨,我国南方地区气温明显下降,反常的寒冷气候将树木和水稻冻死。有学者认为这是由于坦博拉火山爆发导致的气候极端事件,1816年就被称为了“无夏之年”。那么本次火山喷发是否会引起全球气候的改变?

现在下结论还为时过早。对于汤加的火山爆发,目前还有不确定因素,最重要的一点是,汤加火山爆发的级别还不能确定。一般来讲,火山爆发级别的大小受控于火山喷发的碎屑物总量和持续时间等因素,火山学家不可能在短时间内给出火山爆发级别。国际上通用的判别火山爆发大小的指标称为火山爆发指数(VolcanicExplosivityIndex,简称VEI),是以火山喷出碎屑物的体积、火山灰超过峰顶或进入大气层的高度,以及火山喷发的类型等因素来综合衡量火山爆发强烈程度,分为8个等级(如下表)。

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图表的出处为Acocella,2021,Volcano-TectonicProcesses

1815年4月坦博拉火山喷发到达了VEI7级,本次汤加火山从开始喷发至今还不能确定VEI级别,只能通过喷发的状态初步推测可能不低于VEI5级(也有专家推测可能会达到VEI6级),最终还需要根据汤加火山未来的喷发情况来做结论。由于汤加火山爆发级别还不能确定,因此尚不能判断本次火山爆发对未来气候的影响程度。

从更长时间尺度来说,火山爆发对气候的影响也并不是决定性的。从我国1500年至1850年小冰河气候期的气温变化可以清楚地发现,1790年以后到1900年,我国气候普遍寒冷。在1815年坦博拉火山喷发之前,我国就开始显著转冷,而这个时期最冷则出现在1870年前后。这样来看,即便是坦博拉火山VEI7级别的喷发,虽然会明显改变短时的天气走势,但对气候的影响并不是决定性的。

图表来自《中国历朝气候变化之清朝温度变化》

就目前来看,此次汤加火山的爆发能量远不及1815年坦博拉火山爆发,其对于短期的天气影响或许相对明显,至于气候影响恐怕很难短时间做下结论。

火山喷发如何影响拉尼娜存争议

我们也注意到,汤加火山喷发地点位置非常特殊,位于厄尔尼诺-拉尼娜现象关键监测海区的南侧。国家气候中心也表示火山喷发将通过海气相互作用影响目前拉尼娜状态的发展趋势。

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图为FY-3DMERISI+MWRI融合海温距平空间分布图(国家气象卫星中心)

但是如何影响仍存在争议。有数据表明,自1882年以来,五分之四的火山喷发后都出现了类似厄尔尼诺的情况,但样本较小,难以说明问题。也有科学家研究表明,不同海温状态下的不同地点的火山喷发,导致影响也有所不同。例如,在中性状态(既非厄尔尼诺也非拉尼娜)下,火山爆发后将发展成厄尔尼诺状态;在厄尔尼诺的条件下,火山爆发后将维持厄尔尼诺;在拉尼娜的条件下,尤其是在南半球的火山喷发后,容易维持拉尼娜现象。

国家气候中心首席专家周兵表示,火山喷发尤其是在中太平洋岛国汤加附近的火山喷发,与厄尔尼诺-拉尼娜的联系有不同学术观点是十分正常的,一致性的结论尚未形成。

来源:中国天气网

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