新研究显示,极端火山爆发产生阻挡阳光的悬浮粒子不会像估计大幅降低地表温度。一般推测超级火山爆发后全球降温,有时称为火山冬天,可能对人类构成潜在威胁。以前研究一致认为,地球会有一定程度降温,但冷却程度有歧意,估算范围为 2°C~8°C。
2002年10月,国际太空站人员拍到西西里岛埃特纳火山喷发。火山灰可落在560公里外,但论爆发力,任何现代火山爆发都无法与几万年没发生的超级火山爆发相比。(Source:维基百科)
《气候期刊》新研究,美国太空总署戈达德太空研究所(GISS)和纽约哥伦比亚大学的团队用先进电脑模型模拟多巴火山(Toba)类超级火山爆发,发现即使最剧烈的爆发,降温也可能不会超过1.5°C。第一作者Zachary McGraw也是美国太空总署GISS和哥伦比亚大学研究员说:“我们发现相对温和的温度变化与证据最一致,可解释为什么没有超级火山喷发产生对人类或生态系统造成全球性灾难的确凿证据。”
要达到超级爆发标准,火山必须释放超过1,000立方公里岩浆,且喷发非常强烈罕见。最近超级火山爆发为2.2万多年前新西兰,最有名例子可能是约200万年前美国怀俄明州黄石火山口喷发,平流层(海拔约10~48公里)火山爆发二氧化硫气体经化学反应凝结成液态硫酸盐颗粒,以两种相反方式影响地表温度:透过反射入射太阳光(导致降温)或捕获流出热能(温室升温效应)。多年来降温现像也引发人类如何逆转全球暖化的问题,称为地球工程:透过刻意向平流层注入气溶胶颗粒促进降温。
研究员显示火山气溶胶颗粒的直径对火山爆发后温度的影响程度,颗粒越小、密度越大,阻挡阳光的能力就越强。但如何估算颗粒大小很有挑战性,因古代超级喷发没有留下可靠物理证据。大气中颗粒大小会随凝结改变,即使粒子落回地球并冻在冰芯内,由于混合压实,也不会留下物理纪录。
模拟一系列粒径超级火山爆发,研究人员发现,超级火山爆发可能无法比现代最大规模的火山爆发更能改变全球温度。1991年菲律宾皮纳图博火山(Mount Pinatubo)喷发导致全球气温两年内下降约0.5°C。美国太空总署大气科学家Luis Millán没有参与研究,他说,将来方向是比较各种模型,以及对决定火山气溶胶颗粒大小的原因进行更多实验和模型研究。