汤加火山爆发相当于1000颗广岛原子弹，可以让地球冷却吗？

 撰文 | 小博

 编辑 | 郭郭

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摘要：人类通过化石燃料燃烧的二氧化碳排放量，是所有火山爆发释放排放量的100倍。地球上平均45-50次火山喷发同时发生，人类只需要三天时间就相当于地球上所有火山每年的二氧化碳排放量。

位于南太平洋的岛国汤加，Hunga Tonga海底火山在1月14日和15日连续发生爆发，释放巨量火山灰并引起海啸。

注：图片及视频来源于网络。

由于海底光缆被震断，汤加暂时与外界瞬间失去联络。包括澳大利亚、新西兰、日本、厄瓜多尔在内的多个环太平洋国家遭受冲击，甚至美国西海岸地区都发出危险海浪的警报。

其中，汤加首都努库阿洛法曾出现了1.2米高的海啸，而检测到的最高海啸有1.5米高。随着火山剧烈喷发，大量火山灰、有毒气体正逐渐笼罩汤加，这对当地民众来说，饮用水和灰烬是一个严峻的危机。

火山喷发究竟造成了多少人员伤亡与财产损失，目前还不清楚。一些媒体预测，这次火山释放的能量相当于1000颗广岛原子弹爆炸，还有人猜测相当于4.5万颗原子弹爆炸。

当然，这些都只是一些自媒体的猜测，目前还没有权威的说法。更多的媒体在担心，这么大的火山爆发，会不会像1991 年6月15日菲律宾的皮纳图博火山喷发，这是 20 世纪最大的喷发之一，喷出的气体向平流层中喷射了两千万吨二氧化硫，进入平流层的二氧化硫减少了地球上的10%的阳光，结果导致了地球进入了两年的火山冬天。

火山爆发会不会对气候有影响？当然会有影响，主要表现在变暖和变冷两种形式，但相对于人类活动而言，这种影响相形见绌，而且还要根据火山爆发的规模来评估。根据一些科学研究，自1750年以来，人类通过化石燃料燃烧的二氧化碳排放量，是所有火山爆发释放排放量的100倍。

图说：1月14日，汤加附近的水下火山 Hunga Tonga-Hunga Ha'apai 发生喷发

来源：REUTERS

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可让地球冷却？影响几乎可忽略

火山在重大爆炸性喷发期间，大量火山气体、气溶胶液滴和灰烬被注入平流层。注入的灰烬从平流层迅速落下——其中大部分在几天到几周内被清除——对气候变化几乎没有影响。但二氧化硫等火山气体会导致全球降温，而火山二氧化碳这种温室气体，则有可能促进全球变暖。

火山注入平流层对气候的最显著影响来自二氧化硫转化为硫酸，硫酸在平流层中迅速凝结形成细硫酸盐气溶胶。气溶胶增加了太阳辐射向太空的反射，从而冷却了地球的低层大气或对流层。

图说：火山气体以各种方式与大气发生反应；二氧化硫 (SO2) 转化为硫酸 (H2SO4) 对气候的影响最为显著。

来源：www.usgs.gov

过去一个世纪的几次火山喷发，导致地球表面的平均温度下降了0.5华氏度（注意：是华氏度，不是摄氏度，1摄氏度=33.8华氏度，所以这个影响是非常小的），持续时间为一到三年。 

1991 年 6 月 15 日皮纳图博火山的高潮喷发是 20 世纪最大的喷发之一，在 20 多英里的高度向平流层注入了 2000 万吨的二氧化硫云。皮纳图博云是自 1978 年卫星观测开始以来在平流层中观测到的最大二氧化硫云。它引起了被认为是 20 世纪平流层最大的气溶胶扰动。因此，它在气候影响方面表现突出，根据美国地质勘探局的数据，在喷发后的三年内地球表面冷却了 1.3 华氏度。

图说：1991年6月：皮纳图博火山喷发情况。

来源：AFP VIA GETTY IMAGES

据weathermodels网站估算，这次汤加Hunga Tonga海底火山级别或达到了VEI-6级，跟菲律宾皮纳图博火山爆发的当量差不多。

但并不是所有的火山喷发对气候影响都是一样的。火山灰云的特性在很大程度上决定了火山喷发是否会影响气候。

雷丁大学气候科学教授理查德·艾伦教授在接受《碳简报》（CarbonBrief）采访时表示，一个重要因素是它在大气层中的高度：

“如果火山喷发大到足以到达平流层——极地地区在8公里以上，热带地区在15公里以上，意味着注入的气溶胶粒子可以停留数年，将阳光反射回太空，给地球降温。”

皮纳图博火山灰云延伸35公里进入大气层，喷发后两年内确实使世界部分地区降温。

火山喷发是否影响气候的另一个重要因素是尘埃云中所含二氧化硫的数量。而且数量可能是巨大的。

二氧化硫一旦进入平流层，快速移动的风可以迅速将火山灰云扩散到世界各地，使局部喷发产生全球影响。

汤加这次火山爆发，在南太平洋，而且是海洋深处，南纬度地区，对全球气候影响不太可能会很大。而且，来自地球观测卫星的早期数据表明，汤加火山二氧化硫的总排放量大约是皮纳图博的1%到2%，几乎小了一个数量级，无法对气候产生任何可测量的影响。

当然，目前主要任务是监测和预测火山灰云如何扩散来确保航空安全，以及二氧化硫的排放速率和数量等。

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火山喷发的二氧化碳会让地球变暖吗

还有一种观点认为，火山爆发喷射的二氧化碳，是导致地球变暖的凶手。事实并非像我们想象的那么简单。

二氧化碳 (CO2) 是一种温室气体，是导致气候变化的主要气体。虽然当代火山喷发中释放的二氧化硫偶尔会导致可检测到的全球低层大气变冷，但火山喷发中释放的二氧化碳从未引起可检测到的全球大气变暖。

虽然有人提出，在久远的地质深处，火山强烈释放的二氧化碳确实导致了全球变暖，并可能导致一些大规模物种灭绝，但这是一个有争论的科学话题，至少在有人类记录以来，这种因火山爆发导致地球温度升高的现象没有明确证据。

这主要原因是，火山爆发喷射的二氧化碳，在人为二氧化碳排放量面前，显得微不足道。

图说：在二氧化碳排放规模上，人类活动远远超过火山。

来源：NOAA ，by Emily

美国地质勘探局的科学家有过一个数据，以2010年为观测年份，对所有陆地和海底火山爆发排放量估算，每年大概在1.3亿-4.4亿吨之间，而2010年人类活动产生的二氧化碳排放量是350亿吨，是全球火山爆发排放量的80-270倍。

有一点不可怀疑，非常大的火山喷发会向大气中注入大量二氧化碳。1980年圣海伦斯火山喷发仅用了9个小时就将大约 1000 万吨二氧化碳排放到大气中。然而，目前人类只需要 2.5 小时就可以释放出相同数量的二氧化碳。

像这样大型爆炸性喷发很少见，而且全球每10年左右才会发生一次，但人类的排放量却在不断增加，而且每年都在增加。

地球上平均45-50次火山喷发同时发生，人类只需要三天时间就能相当于地球上所有火山每年的二氧化碳排放量。

而且，科学家还发现，一些火山爆发，对气候还有意想不到友好的一面。有些玄武岩岩石在将二氧化碳转化为石头方面是有好处的。一些喷出的新鲜岩石，有很多洞，可以永久储存二氧化碳。

当然，人类在地球面前，显得非常渺小，火山爆发作为地球自然现象的一部分，或许我们不能以好或坏来区分，关键在于人类如何应对和避免损失。但在人类活动导致的地球变暖方面，我们是可以采取措施来避免的。

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参考资料：

[1]https://unric.org/en/even-volcanos-do-not-surpass-the-human-contribution-to-co2-emissions/

[2]https://www.usgs.gov/programs/VHP/volcanoes-can-affect-climate

[3]https://www.forbes.com/sites/brentanalexander/2022/01/16/volcanic-eruptions-can-cool-the-climate-but-hunga-tonga-wont/

[4]https://www.carbonbrief.org/what-do-volcanic-eruptions-mean-for-the-climate

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