地理纵横
火山是地下岩浆喷射到地表后形成的山。近100多年来,中国虽然没有大规模的火山爆发,但吉林的长白山、内蒙古的阿尔山、新疆的阿什库勒火山等,都是曾经喷发的活火山。
那么,火山活动会影响气候吗?它会使气温变冷还是变暖?它和气候变化之间又有什么关系?
火山爆发:地球打的“饱嗝儿”
火山分为活火山和死火山,活火山指的是喷发和预期可能再次喷发的火山;死火山指的是因长期不曾喷发已丧失活动能力的火山。
近期,全球最大规模的一次火山爆发是发生在2022年初的汤加海底火山爆发,其喷发规模为1991年菲律宾皮纳图博火山爆发后的全球之最。
国家卫星气象中心利用风云气象卫星持续关注着这次事件。当天传回的卫星观测云图显示,火山爆发的一瞬间就好像地球打了一个“饱嗝儿”,形成了直径约500千米的伞形云团,火山灰云高度最高超过了57千米,巨大的冲击波清晰可见,并在6天内绕地球转了4圈,海啸波传遍了太平洋,整个地球的大气层都为之颤栗。
隔绝热量的“遮阳伞”
火山爆发时喷射出大量炽热岩浆,为什么会导致气温变低呢?
原来火山喷发时,大量矿物粒子及颗粒物会裹挟着烟尘形成庞大的蘑菇云,如果爆发的强度足够大,便会瞬间穿透对流层,进入相对稳定的平流层。其中一部分颗粒物很快会随风雨降落到地面,而另一部分以硫化物为主的物质在平流层中长期无法沉降,经过一系列化学反应后,形成的硫酸盐气溶胶(指悬浮在气体介质中的固态或液态颗粒所组成的气态分散系统)会迅速扩散,像遮阳伞一样反射太阳光,也被称为“阳伞效应”。
此外,这些气溶胶颗粒又是形成云层冰晶的凝结核(促使空气中水汽凝结的微粒),这也导致火山灰波及之处多为阴雨天气。而水汽在向液态、固态水转化的过程中也会吸收大量太阳辐射。正是因为太阳辐射被大量反射或吸收,在强烈火山喷发活动后,地表会出现明显的降温现象,有时这一效应会持续数年,便会形成“火山冬天”,进而引发所谓的“无夏之年”。
打破平衡的火山爆发
火山爆发还会通过大气环流来影响全球气候。以汤加火山爆发为例,此次喷发产生的硫酸盐气溶胶主要随高层气流快速向西移动,且大部分位于南半球,这说明南半球温度受到的影响要大于北半球。当南北半球温度平衡被打破时,越赤道气流(从某一半球越过赤道进入另一半球的气流)会因为南北半球温度的差异发生变化,而导致南北半球季风区的降水改变。
火山爆发拥有惊人的破坏力,会引发地震、海啸及灾害性天气,但它也只是气候变化的“插曲”。大量科学证据表明,气候变化、极端天气气候事件背后往往都带有人类活动的痕迹,这才是值得我们关注和深思的!
知识拓展 阳伞效应与全球变暖
了解了这些,你可能会问,这种“阳伞效应”的降温作用能否帮助我们抵消全球变暖呢?答案是否定的。
要知道,气候是长时间的天气积累,火山爆发这种偶发事件对整个地气系统来说是局部且短暂的,虽然部分火山爆发会导致区域温度在短时间内下降,但其直接对气候影响的时间一般只持续1~2年,随着硫酸盐气溶胶的消散,气温将逐渐恢复。
综合来看,火山爆发带来的危害远大于积极效益,所以说靠火山爆发去解决全球变暖,不仅不靠谱,反而会适得其反。
(作者单位:国家卫星气象中心)
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