溫帶火山對氣候的影響比想象的要大
研究表明，在中緯度和高緯度地區火山爆發後，冷卻異常強烈
近幾十年來，包括Kasatochi(阿拉斯加，美國，2008年)和Sarychev Peak(俄羅斯，2009年)在內的溫帶火山爆發向平流層下部注入了硫磺。然而，這些火山爆發的氣候力量一直很弱，而且持續時間很短。到目前為止，科學家們大多認為這是一個普遍規律的反映;熱帶以外的火山爆發導致的力量比熱帶地區的火山噴發要弱。來自基爾GEOMAR Helmholtz海洋研究中心、奧斯陸大學、漢堡馬克斯普朗克氣象學研究所的研究人員，以及來自瑞士、英國和美國的同事，現在駁斥了國際期刊《自然地球科學》上的這一假設。
“我們的調查顯示,許多溫帶在過去1250年的火山爆發造成了明顯的表面冷卻在北半球,事實上,溫帶噴發實際上是更有效的比熱帶火山噴發的半球冷卻的數量與排放的硫量爆發,“從GEOMAR馬修·圖希博士說,目前的研究的第一作者。
火山爆發後，當火山向平流層(一層從10-15公里高度開始的大氣層)注入大量硫氣體時，就會發生大規模降溫。在那裡，硫磺氣體會產生持續數月或數年的硫磺氣溶膠煙霧。氣溶膠反射了一部分進入的太陽輻射，這些輻射無法再到達大氣層的下層和地球表面。
到目前為止，人們的假設是熱帶火山爆發產生的氣溶膠平流層壽命更長，因為它們必須遷移到中緯度或高緯度地區才能被清除。因此，它們將對氣候產生更大的影響。高緯度火山爆發產生的氣溶膠將更快地從大氣中除去。
最近的溫帶火山爆發對氣候的影響雖小，但卻是可以衡量的。然而，這些火山噴發比皮納圖博火山要弱得多。為了量化溫帶噴發和熱帶噴發對氣候的影響，圖希博士和他的團隊比較了從冰芯噴發的火山平流層噴硫的新長期重建與從公元750年的年輪噴發的北半球夏季溫度的三次重建。令人驚訝的是，作者們發現，與熱帶火山噴發相比，溫帶火山噴發所釋放出的硫磺量所佔比例要大得多。
為了幫助理解這些結果，圖希博士和他的團隊對中高緯度地區的火山噴發進行了模擬，模擬中高緯度地區的硫磺含量和注入高度與皮納圖博火山相當。他們發現，這些溫帶爆炸性噴發產生的氣溶膠的壽命僅略小於熱帶噴發。此外，氣溶膠主要分佈在火山噴發半球內，而非全球範圍內，這加劇了火山噴發半球內的氣候影響。
該研究還表明了平流層內注入高度對溫帶火山噴發對氣候影響的重要性。奧斯陸大學(University of Oslo)的克里斯汀·克魯格(Kirstin Kruger)教授是論文的合著者之一，他說:“向最低等溫帶平流層注入氣溶膠會導致氣溶膠壽命較短，而那些平流層高度類似皮納圖博火山和其他大型熱帶火山噴發的氣溶膠壽命，則與熱帶火山噴發的氣溶膠壽命大致相當。”
這項研究的結果將幫助研究人員更好地量化火山爆發對過去氣候變化的影響程度。這也表明未來的氣候將受到溫帶爆發的影響。圖希博士說:“在過去的幾個世紀裡，與熱帶地區相比，溫帶地區記錄到的大爆發相對較少，但它們確實發生過。”在過去的2500年裡，北半球最強的降溫現象是由公元536年的一次溫帶噴發引起的。這項新研究有助於解釋536年的火山噴發是如何產生如此強的冷卻作用的。
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