客觀日本

湯加火山放大對氣候影響輕微——SO2釋放量少,大氣溫度幾乎不會降低

2022年02月18日 能源環境

南太平洋島國湯加在1月15日發生的海底火山大規模噴發,噴發出了大量的火山灰和氣體。人們一度擔心此次放大會對全球氣候產生影響,但由於噴出的氣體中所含的有失溫效果的二氧化硫(SO2)較少,因此預計受影響的地區有限。另外,也不存在火山噴發釋放出的二氧化碳(CO2)加速地球變暖的可能性。今後還需繼續操作努力去碳。

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此次噴發的「洪阿哈阿帕伊島海底火山」位於湯加首都努庫阿洛法所在的湯加塔布島以北約65公里處。火山於日本時間中午12時左右噴發,灰色的煙瞬間擴散開來。此次噴發的特點是噴發的煙呈爆炸式擴散。

進入平流層的SO2只有皮納圖博火山的2%

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東京大學副教授鈴木雄治郎根據人造衛星影像等分析了噴發的煙擴散的速度。10分鐘的擴散半徑約爲70公里,40分鐘後達到約200公里。1991年噴發的菲律賓皮納圖博火山(被稱爲20世紀最大規模火山噴發)噴發1小時後的擴散半徑約爲140公里。鈴木驚訝地表示:「沒想到煙的擴散速度如此之快」。速度快的終極因數被認爲是,地底的岩漿突然噴出,接觸到海水後迅速變成了水氣,所以出現了爆炸式噴發。

有人擔心此次噴發會對氣候產生影響。據說皮納圖博火山大噴發曾導致地球的平均大氣溫度下降了0.5度左右。2年後,日本經歷了冷夏,導致了創紀錄的稻米歉收。

大氣溫度下降是因爲火山噴發大量釋放了SO2和微小的火山灰,阻擋了陽光抵達地面。這些物質到達高度爲10公里~50公里的平流層後,會長時間覆蓋大氣,因此影響會擴大。美國宇航局(NASA)認爲,此次噴發產生的微顆粒和火山灰可能會到達約40公里的高度,與皮納圖博火山噴發相當。

最棘手的是SO2。SO2會與上空的水發生反應,生成名爲「硫酸鹽氣膠」的微顆粒。這些顆粒的尺寸小於0.5微米(微米爲百萬分之一米),會在平流層漂浮數年。微小的火山灰的尺寸爲6~9微米,會在幾天~幾個月内落下,因此對氣候的影響是有限。

到目前爲止,預計此次放大對氣候幾乎沒有影響。根據人造衛星資料推測,此次火山噴發進入平流層的SO2約爲40萬噸。據美國地質調查局(USGS)的資料,這個量約相當於皮納圖博火山的1700萬噸的2%。由於是海底火山,估計大部分SO2都溶解到了海水中。據NASA介紹,超過500萬噸時才會對全球氣候產生影響。美國科羅拉多大學教授布賴恩·圖恩指出:「對氣候的影響而言,這與過去20年發生的十幾次火山噴發沒什麼區別。」

湯加位於南半球,因此對北半球氣候的影響可能更加有限。東北大學名譽教授近藤純正透過古文獻等調查了過去300年全球發生的大規模火山噴發與東北地區的冷夏的關係,發現南緯10度以北發生火山噴發會對日本產生影響。「但是,此次噴發的海底火山位於南緯20度,因此很難判斷」(近藤說)。

人造衛星觀測顯示,SO2和火山灰隨着南半球低緯度地區自東向西吹的信風行程,於1月下旬到達非洲大陸上空。南半球低緯度地區的大氣溫度可能會略有下降。值得關注的是,南半球各地會持續出現由氣溶膠引起的鮮豔的朝霞和晚霞。但是,南半球與陸地相比有不易失溫的大面積海洋,所以大氣溫度的變化可能更小。

CO2的排放也有限

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SNS(社群網站)上有人發帖稱:「此次火山噴發釋放了大量CO2。去碳等行動在大自然的力量面前毫無意義」。這種說法只是謠言,目前的火山活動幾乎不會促進全球暖化。據USGS的資料,全球火山排放的CO2即使在最多的年份也只有約2億6000萬噸,而皮納圖博火山只有約5000萬噸。此次噴發的排放量預計會更少,與人類一年排放的約330億噸相比微乎其微。

一次大規模的火山噴發對氣候的影響最多隻有幾年的時間。長期的全球暖化趨勢不會改變,不能將其作爲停止去碳的藉口。

【關鍵字】火山噴發與氣候
在宮澤賢治的小說《卜多力的一生》中,提到了人爲誘導火山噴發,釋等比增大量的CO2促使氣候變暖,從而防止寒害的想法。但事實上,SO2等導致地球大氣溫度下降的效果更大。
例如,1815年印度尼西亞的坦博拉火山發生了中世紀以來最大規模的一次噴發。次年,全球出現被稱爲「無夏之年」的異常冷夏,歐美、中國和印度連續出現創紀錄的長時間降雨和低溫。此次噴發被認爲是受到了在此數年前就持續發生大規模噴發,以及太陽活動下降所引發的。

日文:青木慎一、編輯委員,《日本經濟新聞》,2022/02/07
中文:JST客觀日本編輯部