汤加火山喷发全球约降温0.3℃,可以“人造火山”实现地球降温?

据英国《卫报》2022年1月23日报道,汤加当地时间1月15日的清晨,其火山群岛上一座名为“洪加哈帕伊”的海底火山发生大规模爆发,响声滔天,巨大爆炸声传到了数千公里外;炽热的岩浆伴随着火山灰冲出海面,引发大范围海啸,迅速袭击了南太平洋沿海地区。

汤加火山喷发全球约降温0.3℃,可以“人造火山”实现地球降温?

美国霍普金斯大学的一名气象学专家称,此次汤加火山的大规模喷发会导致接下来全球平均气温下降约0.3摄氏度;这一言论引起了人们广泛的关注,不少人猜想:既然火山喷发能够给地球降温,这能不能作为应对现如今加剧的温室效应的解决方案?又或者我们是否可以用“人造火山”来实现给地球降温呢?

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让我们先来了解一下火山喷发会引起全球范围的降温的原因。这是由于巨大威力的喷发导致火山灰和一些沉积物质卷入了大气平流层中,和水汽一起形成了气溶胶,无法自然降解,只能通过降水的方式落回地面,长此以往会阻挡太阳光线透过云层;地表长时间接受不到辐射,温度自然就会下降很多,这在气象学中被称作“保护伞效应”。

其实,火山喷发影响全球气候可不止汤加火山这一个个例;导致1816年全球夏季温度下降,粮食产量受损严重,并引发了大范围极端天气的,就是1815年位于印度尼西亚的坦博拉火山爆发;据相关考察专家透露,那次爆发的威力堪比五万颗二战时投放在广岛的原子弹,直接导致了6万余人死亡,并使得之后全球气温平均下降了0.53摄氏度,这也是1816年被称为“无夏之年“的原因。

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无独有偶,1991年菲律宾皮纳图博火山喷发,这是1815年来发生的最严重的火山爆发,据专家统计,其一共喷射出约2000万吨的二氧化硫和二氧化碳气体,并且大部分伴随着火山灰来到了大气中;那一年全球的平均气温因为这件事下降了0.5摄氏度左右,仅次于坦博拉火山,随后两年地球也因此进入冷冬,夏季气温也低于均值。

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那么,这些例子可以充分证明“利用火山喷发解决温室效应”这一说法的可行性吗?

汤加火山喷发之后,中国社会科学院生态文明研究所研究员陈迎对这类问题做出过解答:首先,火山喷发引起气温下降是火山灰形成的气溶胶阻碍太阳辐射造成的,即使如1991年皮纳图博火山爆发喷射了近2亿吨的火山灰进入到平流层,其对气温的影响也最多持续两到三年,不能真正意义上解决温室效应;

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再者,上文提到火山灰中含有大量二氧化硫、二氧化碳气体,这些都是温室气体,是造成温室效应、引发全球变暖的元凶。火山喷发无疑会加重温室效应,让全球变暖情况愈发恶化,这无疑是雪上加霜。由此可见,利用火山喷发解决温室效应这一构想并不可能实现。

采用“人造火山“来实现给地球降温又是否可行呢?首先让我们认识一下什么是”人造火山“:根据浙江大学地球科学院大气科学系曹龙教授介绍,最初人们的构想是向天空发射二氧化硫炮弹,模拟火山喷发后的情况,形成人造”保护伞效应“,并控制用量使二氧化硫的污染降到最低;

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这一构想在1992年地球工程学被纳入研究人造火山研究科学之后就正式投入实验,可是均没有科学的实际方案。而现有的”人造火山“方案指的是在传统发射二氧化硫炮弹的基础手段上,加入直接向地球平流层中注入气溶胶、增加海洋和陆地表面反射率等方案,通俗来讲都是人为减少太阳辐射度,达到降温目的。但是,在2022年1月11日全国IPCC大会第六次评估得出的结论否定了以上方案,原因是这些举措虽然可以在全球或者指定区域控制或抵消一部分温室效应,但无法完全消弭,况且人造火山计划不能缓解,甚至会加重海洋酸化,这种”拆东墙补西墙“式的做法不可以付诸实践。

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虽然目前的人造火山方案不能真正解决温室效应,但至少为科学家们提供了可行的思路。目前我国一直提倡的节能减排策略,就是在为遏制全球变暖做贡献;未来在足够的实验基础上,相信人造火山一定会有新的解决方案,将温室效应这一人类共同面对的难题完美攻克。

参考资料:

[1]火山喷发与温室效应[J].岩石力学与工程学报,2003(08):1286.

[2]李晓东,王绍武,刘若新.火山气候学的研究进展[J].地震地磁观测与研究,1996(04):74-79+79-80.

[3]英将启动“人造火山喷发”计划为地球降温[J].科技传播,2011(18):22.

[4]徐新明.人造火山 能否遏制地球温暖化?[J].发明与创新(综合版),2009(01):25-26.

作者:许墨元 校稿编辑:小宛

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