由德克萨斯农工大学大气科学家安德鲁·德斯勒博士组成的一个合作团队的新研究正在探索2022年亨加汤加火山喷发对气候的影响,并挑战了有关其在这一过程中影响的现有假设。
这一引人注目的为期两天的事件发生在2022年1月中旬,向大气中注入了大量的火山气溶胶和水蒸气。从历史上看,像1815年的坦博拉火山和1991年的皮纳图博火山这样的大型火山爆发,通过气溶胶阻挡阳光,对全球气候产生了显著的冷却效应。
然而,亨加汤加火山的喷发呈现了一个独特的场景:作为一个海底火山,它向平流层引入了前所未有的大量水蒸气,使平流层的总含水量增加了约10%。
德斯勒说,由于水蒸气是一种强大的温室气体,最初的猜测可能是2023年和2024年全球极端变暖的原因。相反,该团队的研究结果发表在7月24日星期三的《地球物理研究杂志:大气》上,揭示了相反的情况:与其他主要火山事件类似,这次喷发实际上有助于冷却地球。
火山喷发的冷却效果
该团队的论文题为“Hunga Tonga-Hunga Ha'apai火山爆发后两年气候强迫的演变”,其中包括德克萨斯农工大学大气科学系教授兼德克萨斯气候研究中心主任Dessler的见解和分析;第一作者Mark Schoeberl博士是弗吉尼亚州汉堡市科技公司的首席科学家;以及来自美国国家航空航天局(NASA)的多位科学家。
他们的方法包括分析美国国家航空航天局(NASA)和美国国家海洋和大气管理局(NOAA)对气溶胶和水蒸气的卫星观测数据,以及其他变量,以估计地球气候系统的能量平衡。他们的分析显示,火山喷发导致更多的能量离开气候系统而不是进入它,从而引起轻微的冷却效应。
德斯勒解释说:“我们的论文给火山喷发导致2023年和2024年极端温暖的解释泼了一盆冷水。”“相反,我们需要主要关注人类活动产生的温室气体,这是导致气候变暖的主要原因,而正在进行的厄尔尼诺现象Niño也提供了很大的帮助。”
启示与未来研究
德斯勒说,这项研究对科学家和公众都有重要意义。通过否认火山喷发是最近变暖的主要因素,该团队的研究强化了他的观点,即人类引起的温室气体排放是气候变化的主要驱动力。鉴于目前关于全球变暖原因的争论和错误信息,这一重点尤为重要。
此外,Schoeberl说,这项研究强调了继续投资于基于卫星的平流层测量的重要性。
“我们对亨加汤加火山爆发的了解在很大程度上要归功于NOAA和NASA在过去20年里对平流层卫星测量的投资,”Schoeberl补充道。“然而,我们需要对潜在的‘平流层数据沙漠’保持谨慎,因为一些最关键的仪器没有被替换。”
前方充满挑战的道路
虽然这篇论文回答了几个重要的问题,但德斯勒承认,它同时引入了新的问题。例如,研究人员强调了与亨加汤加火山喷发有关的一些尚未解决的问题,比如如此猛烈的火山喷发产生的二氧化硫含量出人意料地低,以及火山喷发对2023年臭氧空洞的影响微乎其微。
2023年臭氧空洞指的是南极洲上空的臭氧层明显变薄,这使得更多有害的紫外线辐射能够到达地球表面。此外,水汽在平流层的持续存在超出了模型预测的范围,这表明关于平流层环流过程还有很多需要了解的地方。
随着科学家们努力解决持续存在的问题,加深我们对平流层的理解,Schoeberl说,该团队的工作突出了对持续研究和精确数据的迫切需要,以应对气候变化的挑战。
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