研究人員說，人們普遍認為過去兩年地球的極度溫暖是洪加湯加火山爆發造成的，但實際上它卻冷卻了氣候。德州農工大學的研究探討了2022 年洪加湯加火山爆發對氣候的影響，發現火山爆發導致氣候變冷而非暖化。這與先前的觀點相矛盾，並強調需要繼續使用衛星數據來了解氣候動態，從而加強人類排放物在氣候變遷中的主導作用。

圖為2022 年1 月14-15 日噴發時的洪加湯加火山。圖片來源：東加地質服務/ZUMA Press / Zuma / RÉA （由馬克-肖伯爾博士提供）

包括德州農工大學大氣科學家安德魯-德斯勒（Andrew Dessler）博士在內的一個合作研究小組正在調查2022 年洪加湯加火山爆發對氣候的影響，同時對先前關於火山爆發影響的假設提出質疑。

2022 年1 月中旬發生的這次為期兩天的非凡事件向大氣層注入了大量火山氣溶膠和水蒸氣。從歷史上看，像1815 年的坦博拉火山和1991 年的皮納圖博火山這樣的大型火山爆發，由於其氣溶膠阻擋了陽光，對全球氣候產生了顯著的冷卻效應。然而，洪加湯加火山的噴發呈現出一種獨特的情況：作為一座海底火山，它向平流層引入了前所未有的大量水蒸氣，使平流層的總含水量增加了約10%。

戴斯勒說，由於水蒸氣是一種強大的溫室氣體，人們最初猜測水蒸氣可能是2023年和2024年全球極端溫暖的原因。然而，研究小組的研究結果卻恰恰相反，該結果於 7 月24 日發表在《地球物理研究雜誌》：大氣》雜誌上發表的研究結果恰恰相反：這次火山爆發實際上導致了地球降溫，與其他重大火山事件類似。

2022 年1 月15 日，GOES-17 衛星拍攝洪加湯加-洪加哈帕伊火山水下噴發產生的傘狀雲的影像。此外，還可以看到新月形的弓形衝擊波和許多照明衝擊。資料來源：美國國家航空暨太空總署地球觀測站圖片，Joshua Stevens 使用NOAA 和NESDIS 提供的GOES 影像。

火山爆發的冷卻效應

研究小組的論文題為”洪加湯加-洪加哈帕伊火山爆發後兩年內氣候作用力的演變”，其中包括德克薩斯農工大學大氣科學系教授兼德克薩斯氣候研究中心主任戴斯勒、第一作者、位於維吉尼亞州漢堡的維吉尼亞科技公司首席科學家馬克-肖伯爾博士以及美國國家航空暨太空總署（NASA）多名科學家的見解和分析。

他們的方法包括分析美國國家航空暨太空總署（NASA）和美國國家海洋暨大氣總署（NOAA）對氣溶膠和水蒸氣等變數的衛星資料觀測，以估算地球氣候系統的能量平衡。他們的分析表明，火山爆發導致離開氣候系統的能量多於進入氣候系統的能量，從而引起了輕微的冷卻效應。

戴斯勒解釋說：”我們的論文給火山爆發導致2023年和2024年極端溫暖的解釋潑了一盆冷水。相反，我們需要主要關注人類活動產生的溫室氣體，這是氣候變暖的主要原因，而持續不斷的厄爾尼諾現像也是一大助力。

影響與未來研究

德斯勒認為，這項研究對科學家和大眾都有重要意義。透過否定火山爆發是近期氣候暖化的主要因素，研究小組的研究強化了他的觀點，即人為溫室氣體排放是氣候變遷的主要驅動力。鑑於目前關於全球暖化原因的爭論和錯誤訊息，這一重點尤為重要。

此外，Schoeberl 說，這項研究強調了繼續投資衛星平流層測量的重要性：”我們對洪加湯加火山爆發的了解在很大程度上要歸功於美國國家海洋和大氣管理局以及美國國家航空航天局在過去二十年中對平流層衛星測量的投入。

懸而未決的問題和前進之路

雖然這篇論文回答了幾個重要問題，但戴斯勒承認它同時也提出了新的問題。例如，研究人員強調了與洪加湯加火山爆發有關的一些尚未解決的問題，如如此劇烈的火山爆發產生的二氧化硫水平出乎意料地低，以及火山爆發對2023年臭氧洞的影響微乎其微。 2023 年臭氧洞是指南極上空的臭氧層嚴重變薄，使得更多有害的紫外線輻射到達地球表面。此外，平流層中水蒸氣的持續存在超出了模型的預測，這表明關於平流層環流過程還有很多知識需要學習。

Schoeberl 說，科學家正在努力解決持續存在的問題，加深我們對平流層的了解，團隊的工作凸顯了應對氣候變遷挑戰對持續研究和精確數據的迫切需求。

編譯自/ ScitechDaily