中新網(wǎng)北京3月1日電 (記者 孫自法)南太平洋島國(guó)湯加的洪阿哈阿帕伊島海底火山2022年1月中旬劇烈噴發(fā)，這是否會(huì)對(duì)全球氣候造成顯著影響引發(fā)廣泛關(guān)注。
中國(guó)科學(xué)家團(tuán)隊(duì)最新完成的一項(xiàng)研究，從歷史角度估算湯加火山爆發(fā)的氣候影響顯示，湯加火山爆發(fā)后次年全球平均地表溫度僅下降0.004°C，不足以對(duì)全球氣候產(chǎn)生顯著影響。
這項(xiàng)從類比歷史上大型火山爆發(fā)的角度估算湯加火山爆發(fā)的氣候影響研究，由中國(guó)科學(xué)院大氣物理研究所(中科院大氣所)大氣科學(xué)和地球流體力學(xué)數(shù)值模擬國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室(LASG)周天軍研究員團(tuán)隊(duì)聯(lián)合南京師范大學(xué)劉健教授、中山大學(xué)劉飛教授和浙江大學(xué)高超超副教授團(tuán)隊(duì)共同完成，成果論文3月1日在專業(yè)學(xué)術(shù)期刊《大氣科學(xué)進(jìn)展》(AAS)發(fā)表。
論文通訊作者周天軍強(qiáng)調(diào)：“我們的估算結(jié)果表明，目前湯加火山的爆發(fā)不足以對(duì)全球氣候產(chǎn)生顯著影響，更不會(huì)影響全球變暖的趨勢(shì)?！?/p>
他介紹說(shuō)，衛(wèi)星探測(cè)顯示，這次湯加火山灰到達(dá)30公里高度，向平流層注入的二氧化硫總質(zhì)量約為40萬(wàn)噸，成為1991年皮納圖博火山之后最大規(guī)模的火山爆發(fā)事件之一。
本次研究中，合作團(tuán)隊(duì)首先系統(tǒng)總結(jié)氣候?qū)W界當(dāng)前關(guān)于歷史火山爆發(fā)對(duì)全球氣候影響的科學(xué)認(rèn)知水平，包括火山爆發(fā)后出現(xiàn)的表面溫度下降、平流層溫度升高、全球水循環(huán)和季風(fēng)環(huán)流減弱、熱帶太平洋厄爾尼諾型海溫異常以及歐亞大陸冬季增溫等現(xiàn)象。在理解過去的火山爆發(fā)對(duì)氣候影響的基礎(chǔ)之上，他們使用基于氣候系統(tǒng)模式的過去千年氣候模擬試驗(yàn)數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)火山爆發(fā)后次年地表冷卻的幅度與火山的強(qiáng)度之間存在顯著的準(zhǔn)線性關(guān)系，且模式能夠較好地再現(xiàn)觀測(cè)中火山爆發(fā)后的降溫幅度和空間分布。
合作團(tuán)隊(duì)隨后進(jìn)一步將氣候模擬中歷史上大型南半球火山爆發(fā)對(duì)地表溫度的影響通過比例因子推算到湯加火山爆發(fā)的強(qiáng)度，估算得出此次湯加火山爆發(fā)后次年全球平均地表溫度僅下降0.004°C，這一幅度處于氣候系統(tǒng)內(nèi)部變率的范疇之內(nèi)。其中，澳大利亞和南美洲部分地區(qū)降溫超過0.01°C，中國(guó)大部分地區(qū)的降溫在0.01°C以內(nèi)。
論文第一作者、中科院大氣所左萌博士表示，從近千年的歷史來(lái)看，單一火山爆發(fā)的氣候影響一般限于1-2年內(nèi)。但如果在一定的時(shí)期內(nèi)，火山爆發(fā)的頻率集中地升高或者降低，則足以造成這個(gè)時(shí)期的氣候異常，例如關(guān)于中世紀(jì)暖期(公元900-1300年)和小冰期(公元1550-1850年)的成因，一般認(rèn)為前者是由于火山爆發(fā)的頻率較低，而后者則源自火山爆發(fā)的頻率較高，此外太陽(yáng)輻照度的變化也有影響?！皬臍v史上看，火山的爆發(fā)在時(shí)間上會(huì)有一定持續(xù)性，這次湯加火山的最終氣候影響有多大，我們還需要密切監(jiān)測(cè)其未來(lái)的活動(dòng)態(tài)勢(shì)”。
周天軍補(bǔ)充指出，從統(tǒng)計(jì)的角度，火山爆發(fā)屬于一種小概率事件，但若火山爆發(fā)的強(qiáng)度達(dá)到一定水平，則將產(chǎn)生較大的氣候影響，對(duì)于這種“小概率高影響”事件，從防災(zāi)減災(zāi)的應(yīng)急管理角度，國(guó)際上通常有預(yù)案準(zhǔn)備。
他認(rèn)為，中國(guó)從事火山氣候影響的科研團(tuán)隊(duì)，中科院大氣所、南京師范大學(xué)和中山大學(xué)專長(zhǎng)于氣候模式研發(fā)、模擬和預(yù)測(cè)，浙江大學(xué)專長(zhǎng)于火山氣溶膠的模擬和重建，若強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)手以構(gòu)建“火山氣候影響應(yīng)急預(yù)測(cè)系統(tǒng)”為目標(biāo)，從技術(shù)成熟度的角度衡量，目前已經(jīng)具備很高可行性。(完)