近日,南太平洋島國(guó)湯加火山劇烈噴發(fā)。從1月15日風(fēng)云四號(hào)B星數(shù)據(jù)制作的1000米分辨率多通道真彩色合成圖可以看出,瞬間噴出的火山灰云突破對(duì)流層頂,形成直徑近500公里的傘形云團(tuán),,周邊的巨大沖擊波清晰可見(jiàn)。
湯加島嶼火山噴發(fā)后,,關(guān)于“火山噴發(fā)會(huì)改變?nèi)驓夂颉?,乃至“受益于火山噴發(fā),可以抵消全球變暖影響、減輕減排壓力”等話題引發(fā)熱烈討論,。甚至有人提出,,是不是只要人工制造“火山噴發(fā)”,就能給地球“降溫”了,?
火山噴發(fā)導(dǎo)致全球降溫,?
資料顯示,1783年,,冰島的納基火山噴發(fā)導(dǎo)致歐洲1783年至1784年冬季氣候異常寒冷,;1815年,印尼坦博拉火山噴發(fā),,次年全球平均氣溫約下降0.4℃至0.7℃,,北半球許多地區(qū)遭遇“無(wú)夏之年”;1991年,,菲律賓皮納圖博火山噴發(fā),,向平流層注入大量氣溶膠,數(shù)月后全球平均氣溫下降約0.5℃……這些著名的火山噴發(fā)事件都證明,,火山噴發(fā)確實(shí)會(huì)與全球氣溫下降產(chǎn)生關(guān)聯(lián),。
湯加島嶼火山處于低緯度地區(qū)。中國(guó)氣象科學(xué)研究院氣候與氣候變化研究所研究員祝從文介紹,,近100年來(lái),,有3次大規(guī)模低緯度火山噴發(fā),,分別是阿貢火山(1963年3月17日),、埃爾奇瓊火山(1982年4月4日)和皮納圖博火山(1991年6月15日)。它們噴發(fā)后的當(dāng)年冬季(12月至次年2月),,我國(guó)除東北和新疆以外大部分地區(qū)氣溫偏低,。此外,拉尼娜的發(fā)生對(duì)當(dāng)年我國(guó)除青藏高原以外地區(qū)冬季氣溫同樣起到致冷作用,。
祝從文表示,,火山噴發(fā)之所以導(dǎo)致降溫,主要原因是它向大氣層注入了含硫氣溶膠,。這些氣溶膠進(jìn)入平流層,,幫助地球?qū)⒏嗟年?yáng)光反射出去,從而在大氣層內(nèi)產(chǎn)生冷卻效應(yīng),。
“不過(guò)需要注意的是,,這個(gè)因果關(guān)系若成立,還必須考慮一個(gè)重要因素——量級(jí),?!弊奈膹?qiáng)調(diào)。
美國(guó)宇航局Aura號(hào)地球觀測(cè)衛(wèi)星的監(jiān)測(cè)圖顯示,湯加島嶼火山噴發(fā)首日二氧化硫的釋放量為62千噸,。賓夕法尼亞州立大學(xué)大氣科學(xué)特聘教授邁克爾·曼恩分析,,曾導(dǎo)致全球平均氣溫下降0.5℃的皮納圖博火山噴發(fā)最終釋放了20000千噸二氧化硫。因此要實(shí)現(xiàn)氣溫下降,,湯加島嶼火山需要排放更多的二氧化硫,。
祝從文表示,一系列研究表明,,達(dá)到一定量級(jí)的火山噴發(fā)一般會(huì)對(duì)未來(lái)1至2年全球和東亞氣候產(chǎn)生持續(xù)影響,,大概出現(xiàn)0.3℃左右的降溫效應(yīng)。對(duì)于我國(guó)而言,,火山噴發(fā)可減弱次年?yáng)|亞夏季風(fēng)強(qiáng)度,,進(jìn)而導(dǎo)致我國(guó)夏季雨帶偏南。因此,,他建議將火山噴發(fā)的持續(xù)影響納入汛期降水預(yù)測(cè)因子中加以考慮,。
“人造火山噴發(fā)”能為地球降溫嗎?
如果火山噴發(fā)有降溫作用,,那是不是只要人工制造這種氣溶膠,,并將其播撒到大氣平流層中,就不用花大力氣減排了,?
對(duì)此,,中國(guó)社會(huì)科學(xué)院生態(tài)文明研究所研究員陳迎表示反對(duì)?!叭绻麤](méi)有減排這個(gè)前提,,只靠SRM(太陽(yáng)輻射干預(yù),即通過(guò)人為方法大尺度改變地球系統(tǒng)的輻射平衡以應(yīng)對(duì)全球變暖),,肯定是無(wú)法解決氣候變化問(wèn)題的,。”
她補(bǔ)充說(shuō),,SRM也解決不了海洋酸化問(wèn)題,,同時(shí)還可能帶來(lái)其他風(fēng)險(xiǎn)和不確定性,,比如改變氣溫和降水分布等,。
不過(guò),根據(jù)近年最新研究,,如果建立在大幅度減排基礎(chǔ)上,,SRM有潛力作為應(yīng)對(duì)氣候變化的輔助措施。
浙江大學(xué)地球科學(xué)學(xué)院大氣科學(xué)系教授曹龍介紹,,目前提出的SRM方法主要包括向平流層注入氣溶膠,、海洋低云亮化,、增加海洋和陸地表面的反照率。這些方法的基本出發(fā)點(diǎn)是增加地—?dú)庀到y(tǒng)的反照率,,減少到達(dá)大氣和地面的太陽(yáng)輻射,,通過(guò)短波輻射干預(yù)的方法,抵消溫室氣體增加造成的暖化效應(yīng),。
曹龍介紹,,IPCC第六次評(píng)估報(bào)告評(píng)估了SRM對(duì)氣候系統(tǒng)和碳循環(huán)的影響,主要結(jié)論包括SRM可以在全球和區(qū)域尺度上抵消一部分溫室氣體增加造成的氣候變化,,但無(wú)法完全抵消,,并且SRM無(wú)法緩解海洋酸化。
曹龍?zhí)寡?,由于目前?duì)云—?dú)馊苣z輻射過(guò)程的相互作用和微物理過(guò)程認(rèn)知仍很有限,,對(duì)于基于氣溶膠的SRM冷卻潛力認(rèn)知還有很大的不確定性。下一步研究工作中,,有必要利用包括更完備的云—?dú)馊苣z—輻射過(guò)程的高分辨率模式,,對(duì)SRM方法進(jìn)行模擬研究,進(jìn)一步認(rèn)知不同SRM方法的冷卻潛力和對(duì)氣候系統(tǒng)的影響,。另外,,要加強(qiáng)研究不同地點(diǎn)和時(shí)間實(shí)施不同SRM方法對(duì)全球和區(qū)域氣候的影響。
從最新的風(fēng)云四號(hào)B星火山灰云合成方案制作的云圖上看,,火山灰云中的大部分礦物顆粒物質(zhì)在火山爆發(fā)點(diǎn)周圍徘徊并逐漸沉降,。同時(shí),火山云團(tuán)中逐漸有淺色云團(tuán)分離,,云團(tuán)主要是由火山灰云中的酸性氣體,。
(編輯:月兒)
