温带火山对气候的影响比想象的要大

温带火山对气候的影响比想象的要大

研究表明，在中纬度和高纬度地区火山爆发后，冷却异常强烈

近几十年来，包括Kasatochi(阿拉斯加，美国，2008年)和Sarychev Peak(俄罗斯，2009年)在内的温带火山爆发向平流层下部注入了硫磺。然而，这些火山爆发的气候力量一直很弱，而且持续时间很短。到目前为止，科学家们大多认为这是一个普遍规律的反映;热带以外的火山爆发导致的力量比热带地区的火山喷发要弱。来自基尔GEOMAR Helmholtz海洋研究中心、奥斯陆大学、汉堡马克斯普朗克气象学研究所的研究人员，以及来自瑞士、英国和美国的同事，现在驳斥了国际期刊《自然地球科学》上的这一假设。

“我们的调查显示,许多温带在过去1250年的火山爆发造成了明显的表面冷却在北半球,事实上,温带喷发实际上是更有效的比热带火山喷发的半球冷却的数量与排放的硫量爆发,“从GEOMAR马修·图希博士说,目前的研究的第一作者。

火山爆发后，当火山向平流层(一层从10-15公里高度开始的大气层)注入大量硫气体时，就会发生大规模降温。在那里，硫磺气体会产生持续数月或数年的硫磺气溶胶烟雾。气溶胶反射了一部分进入的太阳辐射，这些辐射无法再到达大气层的下层和地球表面。

到目前为止，人们的假设是热带火山爆发产生的气溶胶平流层寿命更长，因为它们必须迁移到中纬度或高纬度地区才能被清除。因此，它们将对气候产生更大的影响。高纬度火山爆发产生的气溶胶将更快地从大气中除去。

最近的温带火山爆发对气候的影响虽小，但却是可以衡量的。然而，这些火山喷发比皮纳图博火山要弱得多。为了量化温带喷发和热带喷发对气候的影响，图希博士和他的团队比较了从冰芯喷发的火山平流层喷硫的新长期重建与从公元750年的年轮喷发的北半球夏季温度的三次重建。令人惊讶的是，作者们发现，与热带火山喷发相比，温带火山喷发所释放出的硫磺量所占比例要大得多。

为了帮助理解这些结果，图希博士和他的团队对中高纬度地区的火山喷发进行了模拟，模拟中高纬度地区的硫磺含量和注入高度与皮纳图博火山相当。他们发现，这些温带爆炸性喷发产生的气溶胶的寿命仅略小于热带喷发。此外，气溶胶主要分布在火山喷发半球内，而非全球范围内，这加剧了火山喷发半球内的气候影响。

该研究还表明了平流层内注入高度对温带火山喷发对气候影响的重要性。奥斯陆大学(University of Oslo)的克里斯汀·克鲁格(Kirstin Kruger)教授是论文的合著者之一，他说:“向最低等温带平流层注入气溶胶会导致气溶胶寿命较短，而那些平流层高度类似皮纳图博火山和其他大型热带火山喷发的气溶胶寿命，则与热带火山喷发的气溶胶寿命大致相当。”

这项研究的结果将帮助研究人员更好地量化火山爆发对过去气候变化的影响程度。这也表明未来的气候将受到温带爆发的影响。图希博士说:“在过去的几个世纪里，与热带地区相比，温带地区记录到的大爆发相对较少，但它们确实发生过。”在过去的2500年里，北半球最强的降温现象是由公元536年的一次温带喷发引起的。这项新研究有助于解释536年的火山喷发是如何产生如此强的冷却作用的。