2年多前汤加火山爆发 喷150兆吨水气 影响全球气候数年
2022年1月15 日，南太平洋岛国汤加发生了一场举世瞩目的海底火山爆发事件。洪加汤加－洪加哈派（Hunga Tonga–Hunga Ha’apai）火山猛烈喷发，不仅引发了强烈的海啸，更向大气层释放出巨量的水气和气溶胶，对全球气候系统产生了深远的影响。《生活科学》（LiveScience）网站报导，这场火山爆发是现代科学仪器记录到的最大规模水下爆炸，其释放的能量相当于数百枚原子弹。火山喷发形成的巨大蕈状云直冲天际，甚至从太空中都能清晰可见。除了造成汤加当地房屋损毁和人员伤亡外，火山爆发也向大气层注入了约150兆吨的水气，相当于全球平流层水气含量瞬间增加了约10%，为科学家提供了前所未有的研究机会。
美国太空总署（NASA）戈达德太空飞行中心（Goddard Space Flight Center）的科学家舍贝尔（Lorenz Schoeberl）领导的研究团队，利用卫星数据分析了洪加火山爆发后续 2年对南半球气候的影响。他们的最新研究成果于 2024 年发表于《地球物理研究期刊：大气层》（Journal of Geophysical Research: Atmospheres），揭示了这次火山爆发对地球大气环境的长期影响。
汤加海底火山爆发产生的火山灰烟柱，从太空中清晰可见。
舍贝尔的团队发现，在火山爆发后的1年中，火山灰和气溶胶形成的遮蔽效应，将阳光反射回太空，导致南半球出现了短暂的降温现象。然而，巨量水气被注入平流层后，却产生了相反的暖化效应，将热量困在大气层中。研究显示，在这一年中，火山气溶胶的冷却效应略微超过了水气的暖化效应，但到了 2023 年底，火山爆发的影响已基本消散。
这次火山爆发释放的水气不仅影响了大气温度，还对臭氧层造成了冲击。2022 年 3 月和 4 月，热带平流层的温度因水气注入而降低了摄氏 4 度，进而引发了二次环流模式，导致 2022 年全年的臭氧含量降低，可能加剧了南半球的紫外线辐射问题。
除了水气之外，火山爆发也释放了大量的二氧化硫，形成硫酸盐气溶胶，这些气溶胶会反射阳光，可能导致全球降温。然而，由于洪加火山爆发释放的二氧化硫量远不及 1991 年菲律宾皮纳土波火山（Mount Pinatubo）爆发的规模，因此其降温效应主要局限于南半球，且影响相对较小。
舍贝尔的团队指出，尽管洪加火山爆发对地球辐射平衡的影响相当短暂，但也导致全球辐射通量在2年内减少了不到每平方公尺 0.25 瓦。这项研究揭示了大型火山爆发对地球气候系统的复杂影响，也提醒我们，即使是海底火山爆发，也能对全球大气环境产生深远影响，值得持续关注和研究。
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