【環(huán)球時報記者 晨陽 馬俊】南太平洋島國湯加的洪阿哈阿帕伊島火山15日的猛烈噴發(fā),被稱為“30年來規(guī)模最大的火山噴發(fā)”,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。這次劇烈的火山噴發(fā)景象震驚了全球,它將給世界帶來哪些影響?
從富士山到黃石,全球火山蠢蠢欲動?
湯加洪阿哈阿帕伊島的火山猛烈爆發(fā)后,全球?qū)τ诨鹕交顒拥年P(guān)注度再度高漲,關(guān)于“日本富士山活躍跡象增多,近期可能會爆發(fā)”的說法在社交媒體上流傳甚廣。湯加火山這次噴發(fā),真的會帶動全球其他地方的火山跟著蠢蠢欲動嗎?
首先,從這次湯加火山的噴發(fā)規(guī)模上看,雖然相當驚人,但還算不上超級火山。澳大利亞莫納什大學的火山學家希瑟·漢德利表示,從火山灰沖到對流層頂?shù)母叨扰袛啵@次噴發(fā)釋放的能量相當強大。由于噴發(fā)尚未徹底結(jié)束,外界只能粗略它的火山噴發(fā)指數(shù)(VEI)約為4-5級,是1991年菲律賓皮納圖博火山爆發(fā)(VEI-6)以來的最強火山噴發(fā),但還遠遠比不上曾造成“無夏之年”的1815年印尼坦博拉火山爆發(fā)(VEI-7)。專家表示,湯加火山約每1000年就會產(chǎn)生一次這種規(guī)模的噴發(fā)。
韓國媒體近日表示,監(jiān)測數(shù)據(jù)顯示日本富士山的巖漿活動能量增大,噴火口數(shù)量增加近6倍。部分美國網(wǎng)友則對黃石超級火山是否會爆發(fā)感到焦慮和恐懼。但接受《環(huán)球時報》采訪的專家均表示,雖然湯加火山噴發(fā)的沖擊波傳遍大氣層,海嘯傳遍太平洋,但要說湯加火山噴發(fā)能帶動全球火山,實在過于夸張。通常而言,猛烈的火山噴發(fā)與地震類似,有可能引起同一地質(zhì)帶的異常活躍,但湯加火山與日本富士山、美國黃石屬于不同火山群,且距離數(shù)千乃至上萬公里,因此它們之間的關(guān)聯(lián)非常小。
但也并不能說這些火山之間完全沒有關(guān)聯(lián)。美國《華盛頓郵報》稱,它們都位于環(huán)太平洋火山帶上。后者從南美洲的南端,沿北美洲的西海岸,穿過白令海峽,向下穿過日本并一直延伸到新西蘭。“長度超過4萬公里的環(huán)太平洋火山帶是太平洋板塊與周圍許多地質(zhì)構(gòu)造板塊擠壓碰撞的地方。根據(jù)美國地質(zhì)調(diào)查局的數(shù)據(jù),這里聚集了世界上約75%的活火山。”湯加火山其實一直處于活躍狀態(tài),最近一次大規(guī)模噴發(fā)就在2014年。據(jù)介紹,該火山處在太平洋板塊和印度洋板塊的擠壓邊界,西南太平洋板塊向湯加-克馬德克島弧移動速率最高達每年24厘米,是全球移動最快的板塊之一。自1902年以來,這里共發(fā)生超過20次大地震和特大地震。
近年全球范圍內(nèi)的大規(guī)模地震與火山消息屢見不鮮,引起外界關(guān)于地球是否進入地殼運動活躍期的猜測。對此,目前科學界并沒有明確的結(jié)論。《科學美國人》網(wǎng)站稱,因為地殼運動活躍期的時間跨度較大,很難僅僅根據(jù)幾年的數(shù)據(jù)就得出“已經(jīng)進入地殼運動活躍期”的結(jié)論。還有觀點認為,因為科學觀察手段和媒體傳播能力的增強,才產(chǎn)生“大規(guī)模火山和地震增多”的錯覺,其實它們一直都在發(fā)生。
能靠火山解決全球變暖嗎?
這次湯加火山噴發(fā)后,西方尤其關(guān)注“它會不會改變?nèi)驓夂颉保踔吝€出現(xiàn)“受益于火山噴發(fā),可以抵消全球變暖影響、減輕減排壓力”等說法。
火山噴發(fā)真的會影響全球氣候嗎?歷史上的大規(guī)模火山噴發(fā)的確有這樣的效果。1783年冰島的納基火山噴發(fā)導(dǎo)致歐洲1783年至1784年冬季氣候異常寒冷;1815年印尼坦博拉火山噴發(fā)造成嚴重氣候災(zāi)難,火山噴發(fā)次年全球平均氣溫約下降0.4度至0.7度,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度……
火山噴發(fā)之所以會導(dǎo)致降溫,主要原因是它向大氣層注入含硫氣溶膠,這些氣溶膠進入平流層,幫助地球?qū)⒏嗟年柟夥瓷涑鋈ィ瑥亩诖髿鈱觾?nèi)產(chǎn)生冷卻效應(yīng)。不過需要注意的是,這個因果關(guān)系若要成立,還必須考慮一個重要因素——“量級”。美國衛(wèi)星監(jiān)測照片顯示,截至16日,湯加火山噴發(fā)的二氧化硫為42萬噸。美國賓夕法尼亞州立大學大氣科學特聘教授邁克爾·曼恩認為,曾導(dǎo)致全球平均氣溫下降0.5度的皮納圖博火山噴發(fā)最終釋放了2000萬噸二氧化硫,因此要達到之前噴發(fā)對氣溫下降的影響,“湯加火山需要排放更多的二氧化硫”。
那么湯加火山對中國的影響會有多大?鑒于湯加火山處于低緯度地區(qū),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,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。此外,拉尼娜現(xiàn)象的發(fā)生對當年我國除青藏高原以外地區(qū)冬季氣溫同樣起到致冷作用。祝從文表示,這種規(guī)模的火山噴發(fā)一般會對未來一兩年的全球和東亞氣候產(chǎn)生持續(xù)影響,大概出現(xiàn)0.3度左右的降溫效應(yīng)。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(dǎo)致我國夏季雨帶偏南。
既然火山噴發(fā)能制造全球降溫的效果,那么能不能靠人工誘發(fā)火山,從而抵消全球變暖的影響呢?中國社會科學院生態(tài)文明研究所研究員陳迎對網(wǎng)絡(luò)上的這種說法明確表示反對,“如果沒有減排這個前提,只靠SRM(太陽輻射干預(yù),即通過人為方法大尺度改變地球系統(tǒng)的輻射平衡以應(yīng)對全球變暖),肯定是無法解決氣候變化問題的。”此外,這種方法也解決不了海洋酸化問題,反過來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。
浙江大學地球科學學院大氣科學系教授曹龍表示,目前提出的SRM方法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。這些方法的基本出發(fā)點是增加地球-大氣系統(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(yù)的方法,抵消溫室氣體增加造成的暖化效應(yīng)。但SRM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,而且目前對云-氣溶膠輻射過程的相互作用和微物理過程認知很有限,對于基于氣溶膠的SRM冷卻潛力認知還有很大的不確定性。
火山預(yù)警為什么這么難
猛烈的火山爆發(fā)重創(chuàng)湯加,由此引發(fā)的海嘯更是給日本等多地帶來慘重的財產(chǎn)損失。能不能提前對火山噴發(fā)提出預(yù)警呢?
美國地質(zhì)調(diào)查局西部地理科學中心的地理學家內(nèi)森·伍德表示,預(yù)測火山爆發(fā)“非常有挑戰(zhàn)”。他表示,雖然全球正在建立復(fù)雜的地震臺網(wǎng)絡(luò)來監(jiān)測地震并估計平均發(fā)生間隔,但“火山更難以預(yù)測”。他介紹說,在監(jiān)測陸地火山時,可以很方便地將傳感器放置在火山口附近。但即便這樣,受制于經(jīng)費和人力,地球上的大多數(shù)陸地火山仍缺乏足夠的監(jiān)測數(shù)據(jù)。而湯加這次噴發(fā)的是海底火山,在全球正在噴發(fā)或?qū)砜赡車姲l(fā)的1350座活火山中,很多都隱匿在我們看不見的大洋深處。“想要進行水下甚至深海監(jiān)測預(yù)警,已經(jīng)遠遠超出火山學家的能力范圍了”。而且海底火山噴發(fā)的次生災(zāi)害更為嚴重。例如2018年12月22日,印尼“喀拉喀托之子”火山僅僅出現(xiàn)小規(guī)模噴發(fā),當時并沒有引起關(guān)注,但由于該火山在這次噴發(fā)中出現(xiàn)大規(guī)模山體滑坡,結(jié)果引發(fā)的巨大海嘯造成超過400人死亡。
中國科學院院士劉嘉麒呼吁,“目前全球?qū)5谆鹕缴腥狈ΡO(jiān)測,達不到準確預(yù)測的水平。現(xiàn)在地球科學正在向著深空、深地、深海發(fā)展,火山作用與這三個方面都密切相關(guān),所以應(yīng)該在這些方面下功夫。”
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