火山噴發(fā)會減緩氣候變暖嗎
光明日報記者 崔興毅
1月15日,位于南太平洋島國湯加洪阿哈阿帕伊島的火山猛烈噴發(fā),此次可能是30年來規(guī)模最大的一次火山噴發(fā)。從1月15日由風云四號B星數(shù)據(jù)制作的1000米分辨率多通道真彩色合成圖可以看出,瞬間噴出的火山灰云突破對流層頂,形成直徑近500公里的傘形云團,周邊的巨大沖擊波清晰可見。湯加島嶼火山噴發(fā)后,關于“火山噴發(fā)會改變全球氣候”,乃至“火山噴發(fā)可以抵消全球變暖影響、減輕減排壓力”等話題引發(fā)熱烈討論。
有專家認為,火山噴發(fā)一般會對未來1到2年全球和東亞氣候產(chǎn)生持續(xù)影響,大概出現(xiàn)0.3℃左右的降溫效應。對于我國而言,火山噴發(fā)可減弱次年東亞夏季風強度,進而導致我國夏季雨帶偏南。也有專家表示,如果沒有減排這個前提,只通過人為方法大尺度改變地球系統(tǒng)的輻射平衡,無法解決氣候變化問題。
火山噴發(fā)如何影響我國乃至全球天氣氣候
從1783年冰島的納基火山噴發(fā)導致歐洲1783年至1784年冬季氣候異常寒冷,到1815年印尼坦博拉火山噴發(fā)造成嚴重氣候災難,火山噴發(fā)次年全球平均氣溫約下降0.4℃至0.7℃,北半球許多地區(qū)遭遇“無夏之年”。1991年,菲律賓皮納圖博火山噴發(fā),向平流層注入大量氣溶膠,數(shù)月后全球平均氣溫下降約0.5℃……這些著名的火山噴發(fā)事件都證明,火山噴發(fā)確實會與全球氣溫下降產(chǎn)生關聯(lián)。
中國氣象科學研究院氣候與氣候變化研究所副所長、研究員祝從文表示,湯加島嶼火山處于低緯度地區(qū),近100年來,有三次大規(guī)模低緯度火山噴發(fā),分別是阿貢火山(1963年3月17日)、埃爾奇瓊火山(1982年4月4日)和皮納圖博火山(1991年6月15日)。它們噴發(fā)后的當年冬季(12月至次年2月),我國除東北和新疆以外大部分地區(qū)氣溫偏低。
“火山噴發(fā)之所以會導致降溫,主要原因是它向大氣層注入了含硫氣溶膠,這些氣溶膠進入平流層,幫助地球將更多的陽光反射出去,從而在大氣層內產(chǎn)生冷卻效應?!弊奈闹赋?,需要注意的是,這個因果關系若成立,還必須考慮一個重要因素——“量級”。
美國國家航空航天局Aura(拉丁語為微風)號地球觀測衛(wèi)星的監(jiān)測圖顯示,湯加島嶼火山噴發(fā)首日二氧化硫的釋放量為62千噸。賓夕法尼亞州立大學大氣科學特聘教授邁克爾·曼恩分析,曾導致全球平均氣溫下降0.5℃的皮納圖博火山噴發(fā)最終釋放了20000千噸二氧化硫,因此如果要達到之前噴發(fā)對氣溫下降的影響,湯加島嶼火山需要排放更多的二氧化硫。
祝從文認為:“對我國而言,火山噴發(fā)可減弱次年東亞夏季風強度,進而導致我國夏季雨帶偏南。因此,建議將火山噴發(fā)的持續(xù)影響納入汛期降水預測因子中加以考慮?!?/p>
“人造火山噴發(fā)”可以為地球降溫嗎
在湯加火山噴發(fā)事件發(fā)生后,中國社會科學院生態(tài)文明研究所研究員,IPCC第五、第六次評估報告第三工作組主要作者陳迎一直對此保持關注。她注意到社交媒體上一個引起熱烈討論的話題:“如果火山噴發(fā)有降溫作用,那我們是不是只要人工制造這種氣溶膠,并將其播撒到大氣平流層中,就不用花大力氣減排了?”
對此觀點,陳迎表示反對?!叭绻麤]有減排這個前提,只靠SRM(太陽輻射干預,即通過人為方法大尺度改變地球系統(tǒng)的輻射平衡以應對全球變暖),肯定是無法解決氣候變化問題的?!彼a充道,SRM也解決不了海洋酸化問題,同時還可能帶來其他風險和不確定性,比如改變氣溫和降水分布等。
“可以確定的是,SRM無法作為應對氣候變化的‘主力’。不過,根據(jù)近年最新研究,如果建立在大幅度減排基礎上,SRM有潛力作為應對氣候變化的輔助措施。”陳迎說。
“目前提出的SRM方法主要包括向平流層注入氣溶膠、海洋低云亮化、增加海洋和陸地表面的反照率。”浙江大學地球科學學院大氣科學系教授、IPCC第六次評估報告第一工作組主要作者曹龍表示,這些方法的基本出發(fā)點是增加地-氣系統(tǒng)的反照率,減少到達大氣和地面的太陽輻射,通過短波輻射干預的方法,抵消溫室氣體增加造成的暖化效應。
據(jù)曹龍介紹,自IPCC第五次評估報告以來,對SRM的研究取得長足進展。IPCC第六次評估報告評估了SRM對氣候系統(tǒng)和碳循環(huán)的影響,主要結論包括SRM可以在全球和區(qū)域尺度上抵消一部分溫室氣體增加造成的氣候變化,但無法在全球和區(qū)域尺度上完全抵消溫室氣體增加引起的氣候變化,并且SRM無法緩解海洋酸化。
從模擬走向現(xiàn)實,SRM還需要多久?
“由于目前對云-氣溶膠輻射過程的相互作用和微物理過程認知仍很有限,對于基于氣溶膠的SRM冷卻潛力認知還有很大的不確定性,并且IPCC第六次評估報告第一工作組報告對于SRM氣候效應的評估主要集中在全球尺度,缺乏針對SRM對不同區(qū)域氣候影響的評估?!辈荦堉赋?,在下一步研究工作中,有必要利用包括更完備的云-氣溶膠-輻射過程的高分辨率模式,對SRM方法進行模擬研究,進一步認知不同SRM方法的冷卻潛力和對氣候系統(tǒng)的影響?!傲硗?,要大力加強在不同地點和時間實施的不同SRM方法對全球和區(qū)域氣候影響的研究?!?/p>
《光明日報》( 2022年01月20日 08版)
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