研究人員已經(jīng)表明，人為造成的氣候變化將對(duì)火山氣體與大氣的相互作用產(chǎn)生重要影響。

來自劍橋大學(xué)和英國(guó)氣象局的研究人員表示，隨著氣候持續(xù)變暖，大規(guī)模噴發(fā)將產(chǎn)生更大的影響。然而，中小型火山噴發(fā)的冷卻效果可能會(huì)減少多達(dá) 75%。由于這些較小的噴發(fā)頻率要高得多，因此需要進(jìn)一步研究以確定凈效應(yīng)是進(jìn)一步變暖還是變冷。

火山爆發(fā)的地點(diǎn)和時(shí)間不是我們可以控制的，但是隨著氣候變化導(dǎo)致大氣變暖，大量但不頻繁的火山噴發(fā)所排放的灰燼和氣體會(huì)越來越高。氣候變化還將加速火山物質(zhì)(以稱為火山硫酸鹽氣溶膠的小而閃亮的液滴的形式)從熱帶向高緯度地區(qū)的遷移。

對(duì)于大規(guī)模噴發(fā)，這些現(xiàn)象的綜合作用將導(dǎo)致火山氣溶膠產(chǎn)生的陰霾阻擋更多陽(yáng)光到達(dá)地球表面，最終放大火山噴發(fā)造成的暫時(shí)降溫。結(jié)果發(fā)表在《自然通訊》雜志上。

1991 年菲律賓的皮納圖博火山爆發(fā)時(shí)，其影響波及全世界。在羽從火山噴發(fā)-the第二大的20個(gè)世紀(jì)，達(dá)到30余公里而起，形成全球霾層。1992 年，這種霧霾導(dǎo)致全球氣溫下降了 0.5 攝氏度。相比之下，自 1850 年以來，人類活動(dòng)使全球氣溫升高了 1 攝氏度以上。然而，火山氣溶膠的影響只會(huì)持續(xù)一兩年，而人為溫室氣體會(huì)影響氣候數(shù)百年。

該論文的第一作者、劍橋大學(xué)地理系的 Thomas Aubry 博士說：“除了我們從最近的像皮納圖博火山噴發(fā)中獲得的數(shù)據(jù)之外，我們還可以從樹木年輪中包含的信息中看到兩千多年前火山的冷卻效果。” . “然而，我們想從相反的角度看待這個(gè)問題：氣候變暖如何影響火山爆發(fā)的冷卻?”

火山羽流像熱氣球一樣上升：它們不斷上升到自然有浮力的高度。劍橋大學(xué)的研究著眼于在不同的變暖情景下，這些羽狀物可以上升到多高的大氣層并在全球范圍內(nèi)傳播。

研究人員使用全球氣候模型結(jié)合火山羽流模型來模擬火山噴發(fā)釋放的氣溶膠可能如何受到氣候變化的影響。

他們發(fā)現(xiàn)，對(duì)于像皮納圖博火山這樣通常每世紀(jì)發(fā)生一次或兩次的大規(guī)模噴發(fā)，氣候變化將導(dǎo)致羽流上升，氣溶膠在全球范圍內(nèi)擴(kuò)散得更快，導(dǎo)致冷卻效果放大 15%。預(yù)計(jì)海洋溫度的變化將進(jìn)一步加劇降溫，預(yù)計(jì)冰蓋的融化也會(huì)增加冰島等地的火山噴發(fā)頻率和規(guī)模。

然而，對(duì)于中等規(guī)模的火山噴發(fā)，例如厄立特里亞 2011 年的納布羅火山噴發(fā)，通常每年都會(huì)發(fā)生，在高端變暖情景下，其影響將減少約 75%。這是因?yàn)閷?duì)流層頂?shù)母叨?mdash;—對(duì)流層與其上方的平流層之間的邊界——預(yù)計(jì)會(huì)增加，使火山羽流更難到達(dá)平流層。被限制在對(duì)流層中的火山羽流產(chǎn)生的氣溶膠在幾周內(nèi)被降水沖刷掉，使其對(duì)氣候的影響相對(duì)較小且更加局部化。

“氣候變化不是即將發(fā)生的事情——它已經(jīng)出現(xiàn)了，本周的 IPCC 報(bào)告清楚地證明了這一點(diǎn)，”共同作者，同樣來自地理系的 Anja Schmidt 博士說。“氣候變化的影響及其可能引起的一些反饋回路現(xiàn)在變得越來越明顯。但氣候系統(tǒng)很復(fù)雜：掌握所有這些反饋回路對(duì)于了解我們的星球和做出準(zhǔn)確的氣候預(yù)測(cè)至關(guān)重要。”

“我們?cè)谶@項(xiàng)工作中強(qiáng)調(diào)的氣候和火山爆發(fā)之間的新反饋循環(huán)目前沒有被 IPCC 解釋，”Aubry 說。“它可以揭示未來火山對(duì)氣候影響的演變。即使與人類溫室氣體排放相比，火山對(duì)氣候的影響有限，但它們是系統(tǒng)的重要組成部分。”

“由于更頻繁、更強(qiáng)烈的野火以及其他極端事件，高層大氣的成分在我們眼前發(fā)生了變化，我們對(duì)這些變化后果的理解也在發(fā)生變化，”施密特說，他也是隸屬于優(yōu)素福哈米德化學(xué)系。“隨著我們繼續(xù)排放溫室氣體，火山排放與大氣相互作用的方式將繼續(xù)發(fā)生變化，量化這些相互作用以充分了解氣候變化非常重要。”

作者希望將更多的火山學(xué)家和氣候科學(xué)家聚集在一起，不僅了解火山羽流上升和氣溶膠生命周期背后的機(jī)制，還了解冰川消融和極端降水驅(qū)動(dòng)的噴發(fā)頻率和規(guī)模的變化將如何塑造火山未來的氣候影響。噴發(fā)。