千年氣候模擬試驗：湯加火山不會影響全球變暖

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湯加火山噴發會影響全球氣候嗎？距1月15日湯加火山噴發已經過去了40余天，科學家一直持續關注這一問題。衛星探測顯示，湯加火山灰到達了30公里的高度，向平流層注入的二氧化硫總質量約為40萬噸。

3月1日，《大氣科學進展》刊載了中科院大氣物理研究所大氣科學和地球流體力學數值模擬國家重點實驗室研究員周天軍團隊聯合多所高校的研究成果。他們從類比歷史上大型火山爆發的角度，估算了湯加火山爆發產生的氣候影響。數據表明，湯加火山爆發后次年全球平均地表溫度僅下降0.004°C，其中澳大利亞和南美洲部分地區降溫超過0.01°C，中國大部分地區的降溫在0.01°C以內。

“我們的估算結果表明，目前湯加火山爆發不足以對全球氣候產生顯著影響，更不會影響全球變暖的趨勢。”論文通訊作者周天軍說。

從歷史上看，火山噴發會與全球氣溫下降產生關聯。除了使地表降溫，火山爆發對氣候的直接影響還包括平流層溫度升高、全球水循環和季風環流減弱、熱帶太平洋厄爾尼諾型海溫異常以及歐亞大陸冬季增溫等現象。

為了從更大尺度上明確湯加火山可能會對全球氣候造成的影響，研究團隊采用了千年氣候模擬試驗的方法。

“我們采用的氣候模擬試驗中有一組單獨火山強迫試驗，各種外部強迫因素都設定在工業革命前1850年的狀態的基礎上，在氣候模式中加入了850～2005年間的火山爆發，以研究歷史上火山爆發的氣候影響。” 論文第一作者、大氣物理研究所博士左萌說。

研究發現火山爆發后次年地表冷卻的幅度與火山的強度之間存在顯著的準線性關系，并且這個模式能夠較好地再現觀測中火山爆發后的降溫幅度和空間分布情況。

“這個發現證明了估算方法的可靠性”。左萌表示，在進一步的研究中，研究團隊將氣候模擬中歷史上大型南半球火山爆發對地表溫度的影響類比至湯加火山爆發的強度，估算得出湯加火山爆發后次年全球平均地表溫度僅下降0.004°C。

“湯加火山爆發由于注入平流層的二氧化硫質量小，且地處南半球，因此對全球氣候的影響不顯著。但從歷史上看，火山的爆發在時間上會有一定持續性，這次湯加火山的最終氣候影響有多大，我們還需要密切監測其未來的活動態勢。”周天軍指出。

同時周天軍強調，若火山爆發的強度達到一定水平，將產生較大的氣候影響，從防災減災的應急管理角度，應該加強對火山活動的監測，并同時進一步發展氣候模式，朝著構建火山氣候影響預測系統的目標靠近。

審稿人認為，這項研究帶來了一些新見解，有助于公眾更好地了解湯加火山噴發的影響。

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