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汤加火山大喷发,可以阻止气候变暖吗?

发布时间:2022-01-24 16:24:16 来源:中国报道

1月15日风云三号E星多通道合成图

近日,汤加海底火山喷发引发海啸引起世界关注。汤加有超过80%的人口(约8.4万人)正受到严重影响。这很可能成为全球30年来规模最大的一次火山喷发。

这次火山喷发会不会影响中国?对全球气候有什么影响?中国气象局专家认为,火山喷发一般会对未来一到两年全球和东亚气候产生持续影响,大概出现0.3℃左右的降温效应。对于我国而言,火山喷发可减弱次年东亚夏季风强度,进而导致我国夏季雨带偏南。

针对“火山喷发可以抵消全球变暖影响、减轻减排压力”的说法,专家表示,从目前的科学研究来看,如果没有减排这个前提,只通过人为方法大幅度改变地球系统的辐射平衡,无法从根本上解决气候变化问题,甚至可能出现其他的不可控的风险与副作用。

火山喷发会让我国降温?

风云四号B星数据制作的云图动画

记者从中国气象局了解到,1月15日由风云四号B星数据制作的1000米分辨率多通道真彩色合成图显示,瞬间喷出的火山灰云突破对流层顶,形成直径近500公里的伞形云团,周边的巨大冲击波清晰可见,有网友形象地将其比喻成地球“上火”爆长了一个大“粉刺”。

风云四号B星数据制作的云图动画显示,火山灰云中的大部分矿物颗粒物质在火山爆发点周围徘徊并逐渐沉降,同时观测到火山云团中逐渐有浅绿色云团分离,并逐渐向西扩散,目前已经影响到澳大利亚本土。经分析,这部分浅绿色云团主要是由火山灰云中的酸性气体(如二氧化硫)等组成。

火山喷发会如何影响全球气候,有关历史资料显示,1783年冰岛的纳基火山喷发导致欧洲1783年至1784年冬季气候异常寒冷;

1815年印尼坦博拉火山喷发造成严重气候灾难,火山喷发次年全球平均气温约下降0.4℃至0.7℃,北半球许多地区遭遇“无夏之年”;

1991年,菲律宾皮纳图博火山喷发,向平流层注入大量气溶胶,数月后全球平均气温下降约0.5℃……

中国气象局专家表示,这些著名的火山喷发事件都证明,火山喷发确实会与全球气温下降产生关联。

中国气象科学研究院气候与气候变化研究所副所长、研究员祝从文表示,汤加岛屿火山处于低纬度地区,近100年来,有三次大规模低纬度火山喷发,分别是阿贡火山(1963年3月17日)、埃尔奇琼火山(1982年4月4日)和皮纳图博火山(1991年6月15日)。它们喷发后的当年冬季(12月至次年2月),我国除东北和新疆以外大部分地区气温偏低。但与之同时,拉尼娜现象的发生对当年我国除青藏高原以外地区冬季气温同样起到致冷作用,所以火山爆发对于气温下降的影响程度还有待于进一步观察。

祝从文分析说,火山喷发之所以会导致降温,主要原因是它向大气层注入了含硫气溶胶,这些气溶胶进入平流层,帮助地球将更多的阳光反射出去,从而在大气层内产生冷却效应。

但是另一方面,“量级”是能够显著影响气温下降的重要因素。宾夕法尼亚州立大学大气科学特聘教授迈克尔·曼恩分析,曾导致全球平均气温下降0.5℃的皮纳图博火山喷发最终释放了20000千吨二氧化硫,而美国国家航空航天局Aura(拉丁语意为“微风”)号地球观测卫星的监测图显示,汤加岛屿火山喷发首日二氧化硫的释放量为62千吨。汤加岛屿火山目前排放的二氧化硫还不足以达到之前火山喷发对气温下降的影响程度,还有待于进一步观察。

根据目前的一系列研究,祝从文预测说,此次汤加岛屿火山喷发会对未来一到二年全球和东亚气候产生持续影响,大概将出现0.3℃左右的降温效应。而针对我国而言,此次火山喷发可减弱次年东亚夏季风强度,进而导致我国夏季雨带偏南,祝从文建议将火山喷发的持续影响纳入汛期降水预测因子中加以考虑。

“人造火山”就可以不用减排?

图片

1月15日,日本气象卫星“海马8号”拍摄的汤加海底火山喷发图像。

“如果火山喷发有降温作用,那我们是不是只要人工制造这种气溶胶,并将其播撒到大气平流层中,就不用花大力气减排了?”最近社交媒体流传着这样一个引起热烈讨论的话题。

“如果没有减排这个前提,只靠SRM(太阳辐射干预,即通过人为方法大尺度改变地球系统的辐射平衡以应对全球变暖),肯定是无法解决气候变化问题的。”中国社会科学院生态文明研究所研究员,政府间气候变化专门委员会(IPCC)第五、第六次评估报告第三工作组主要作者陈迎对此表示反对,“SRM也解决不了海洋酸化问题,同时还可能带来其他风险和不确定性,出现不可控的副作用,比如改变气温和降水分布等。可以确定的是,SRM无法作为应对气候变化的主力。”

“但这也确实提出了一个很有意思的研究方向,SRM确实有可能成为应对气候变化的辅助措施。”陈迎同时也指出,根据近年最新研究,如果建立在大幅度减排基础上,SRM有潜力作为应对气候变化的辅助措施。

浙江大学地球科学学院大气科学系教授、IPCC第六次评估报告第一工作组主要作者曹龙表示,目前提出的SRM方法主要包括向平流层注入气溶胶、海洋低云亮化、增加海洋和陆地表面的反照率。这些方法的基本出发点是增加地-气系统的反照率,减少到达大气和地面的太阳辐射,通过短波辐射干预的方法,抵消温室气体增加造成的暖化效应。

曹龙介绍,自IPCC第五次评估报告以来,对SRM的研究取得长足进展。IPCC第六次评估报告评估了SRM对气候系统和碳循环的影响,主要结论包括SRM可以在全球和区域尺度上抵消一部分温室气体增加造成的气候变化,但无法在全球和区域尺度上完全抵消温室气体增加引起的气候变化,并且SRM无法缓解海洋酸化。

听上去像是科幻电影中场景的SRM从设想走向现实还需要多久?“起码现在看起来还比较遥远,很多基本的科学问题还有待于进一步搞清楚。”曹龙表示,在下一步研究工作中,有必要利用包括更完备的云—气溶胶—辐射过程的高分辨率模式,对SRM方法进行模拟研究,进一步认知不同SRM方法的冷却潜力和对气候系统的影响。另外,还要大力加强在不同地点和时间实施的不同SRM方法对全球和区域气候影响的研究。

撰文:《中国报道》记者 王哲

图片来源:中国气象局及网络

责任编辑:柴晶晶

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