火山超级喷发会导致大降温吗？研究表明没有

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2002年10月，国际空间站上的工作人员拍摄了西西里岛埃特纳火山爆发的照片。据报道，火山灰降落在350多英里外。然而，当谈到爆发力时，现代的任何喷发都无法与超级喷发相提并论——超级喷发已经有数万年没有发生过了。图片：美国国家航空航天局

（）据美国宇航局（莎莉·杨格）：新的研究表明，极端喷发产生的阻挡阳光的颗粒不会像先前估计的那样严重降低地球表面温度。

大约74000年前，印度尼西亚的多巴火山爆发，其威力比1980年圣海伦斯火山爆发的威力大1000倍。神秘的是在那之后发生了什么——也就是说，那次极端的爆炸可能在多大程度上降低了全球气温。

说到最强大的火山，研究人员长期以来一直在猜测火山爆发后的全球降温——有时被称为火山冬季——可能会对人类构成威胁。此前的研究一致认为全球范围内会出现一定程度的降温，但在降温幅度上存在分歧。估计温度在3.6至14华氏度（2至8摄氏度）之间。

在《气候杂志》的一项新研究中，来自美国国家航空航天局戈达德太空研究所（GISS）和纽约州哥伦比亚大学的一个团队使用先进的计算机模型模拟了类似多巴事件的超级喷发。他们发现，即使是最强大的爆炸，喷发后的冷却也可能不会超过2.7华氏度（1.5摄氏度）。

“我们发现最符合证据的相对温和的温度变化可以解释为什么没有一次超级火山爆发为人类或生态系统带来全球性灾难的确凿证据，”主要作者、美国国家航空航天局GISS大学和哥伦比亚大学的研究员扎卡里·麦格劳说。

要成为超级喷发，火山必须释放超过240立方英里（1000立方公里）的岩浆。这些喷发极其强烈——而且罕见。最近一次超级火山爆发发生在22000多年前的新西兰。最著名的例子可能是大约200万年前爆发的怀俄明州黄石火山口。

小颗粒，大问题

麦格劳和他的同事开始了解是什么导致了模型温度估计的差异，因为“模型是理解气候变化的主要工具，这些变化发生在太久以前，无法留下其严重性的明确记录。”他们选定了一个很难确定的变量:喷射到数英里高的大气中的微小硫颗粒的大小。

在平流层（海拔约6至30英里），火山喷出的二氧化硫气体经过化学反应凝结成液态硫酸盐颗粒。这些粒子会以两种相反的方式影响地球表面温度:通过反射进入的阳光（导致降温）或捕获排出的热能（一种温室效应）。

多年来，这种降温现象也引发了人们对人类如何通过故意向平流层注入气溶胶粒子以促进降温效果来逆转全球变暖的质疑——这是一个被称为地球工程的概念。

研究人员展示了火山气溶胶颗粒的直径对喷发后温度的影响程度。颗粒越小越密集，阻挡阳光的能力就越强。但是估计颗粒的大小具有挑战性，因为以前的超级喷发没有留下可靠的物理证据。在大气中，颗粒凝聚和凝结时尺寸会发生变化。即使颗粒落回地球并保存在冰芯中，它们也不会因为混合和压实而留下清晰的物理记录。

通过模拟一系列粒子大小的超级喷发，研究人员发现，超级喷发对全球气温的影响可能不会比现代最大规模的喷发更大。例如，1991年菲律宾皮纳图博火山爆发导致全球气温在两年内下降了约半度。

路易斯·米尔兰是南加州美国国家航空航天局喷气推进实验室的大气科学家，他没有参与这项研究。他说，超级喷发冷却的奥秘需要更多的研究。他说，未来的方向是对模型进行全面比较，以及对决定火山气溶胶颗粒大小的因素进行更多的实验室和模型研究。

鉴于目前存在的不确定性，Millán补充说，“对我来说，这是通过平流层气溶胶注射进行地球工程的可行方案还有很长很长的路要走的又一个例子。”

这项名为“火山超级爆发后全球严重降温？答案取决于未知的气溶胶大小。”发表在《气候杂志》上。