撰文：明迪. 维斯贝尔格                  2022年9月24日

2022年1月15日，水下Hunga，汤加Hunga Ha'apai火山爆发。（图片：汤加地质服务局）

汤加附近的水下火山于1月14日喷发，8个多月后，科学家们仍在分析猛烈爆炸的影响，他们发现这可能会使地球变暖。

最近，研究人员计算出，Hunga汤加Hunga Ha'apa火山喷发向大气中喷出了惊人的5000万吨（4500万公吨）水蒸气，此外还有大量的火山灰和火山气体。一项新的研究表明，这种大规模的蒸汽注入，使全球平流层中的水分增加了约5%，并可能引发平流层冷却和表面加热的循环，而这些影响可能会持续数月。

汤加火山爆发于1月13日开始，两天后达到顶峰，是几十年来地球上最强大的火山爆发。根据美国国家海洋和大气管理局（NOAA）的说法，爆炸冲击波持续了162英里（260公里），火山灰、蒸汽和气体柱飞入空中超过12英里（20公里）。

大型火山爆发通常会将二氧化硫喷入地球大气层的上层，从而过滤太阳辐射，使地球降温。美国国家科学基金会的大学大气研究公司表示，岩石和火山灰颗粒也可以通过阻挡阳光暂时冷却地球。以这种方式，地球遥远的过去广泛而猛烈的火山活动可能导致了全球气候变化，数百万年前引发了大规模灭绝。

最近的火山爆发也证明了火山的行星冷却能力。据《生活科学》此前报道，1991年，菲律宾皮纳图博火山爆发时，这场强大的火山爆发喷出的气溶胶使全球气温下降了约0.9华氏度（0.5摄氏度），持续了至少一年。

汤加排放了约441000吨（400000公吨）的二氧化硫，约为1991年皮纳图博火山喷发时排放量的2%。但与皮纳图博火山（以及大多数大型火山喷发，都发生在陆地上）不同，汤加水下的火山烟流将“大量的水”送入平流层，根据国家气象局（NWS）的数据，该区域从地球表面上方约31英里（50公里）延伸至约4至12英里（6至20公里）。

科学家在9月22日发表在《科学》杂志上的一项新研究中写道，在水下火山中，“海底火山喷发可以从水和热岩浆的相互作用中汲取大部分爆炸能量”，这会将大量的水和蒸汽推入喷发柱。在火山爆发后的24小时内，烟羽流延伸到大气中超过17英里（28公里）。

研究人员通过评估被称为无线电探空仪的仪器收集的数据，分析了火山羽流中的水量。无线电探空器连接在气象气球上，并被送入火山羽流。据NWS报道，当这些仪器在大气中上升时，它们的传感器测量温度、气压和相对湿度，并将数据传输到地面的接收器。

大气中的水蒸气吸收太阳辐射并将其作为热量重新散发；随着数千万吨汤加的湿气漂浮在平流层中，地球表面将升温，但根据研究，目前还不清楚升温的程度。但科学家们表示，由于蒸汽比其他的火山气溶胶更轻，受重力的影响更小，这种变暖效应需要更长的时间才能消散，而且表面变暖可能会在“未来几个月”内继续。

据《生活科学》此前报道，此前对此次火山喷发的研究发现，汤加喷出的水蒸气足以填满58000个奥运会规模的游泳池，而这种巨大的大气湿气可能会削弱臭氧层。

在这项新的研究中，科学家们还确定，这些大量的水蒸气确实可以改变控制平流层臭氧的化学循环，“然而，需要进行详细的研究来量化对臭氧量的影响，因为其他化学反应也可能起作用。”