全球火山約好一起爆發！地球要降溫？飛機要停航？

知識 05-27

編者按

今年春夏，全球多地的火山似乎約好了似的，先後活躍起來：4月，日本新燃岳火山大規模爆炸性噴發，噴出火山煙塵高達5000米；5月，印尼一火山噴發，濃煙上升到5500米的高度；最受關注的還屬夏威夷火山噴發，基拉韋亞這一世界上噴發時間最長的活火山，5月發生了連續噴發，其中17日凌晨還噴出了9100米高的火山灰雲……此情此景，不少人可能會聯想起1991年菲律賓皮納圖博火山噴髮帶來的全球性降溫，以及2010年冰島火山爆發造成的全歐洲空域大停航。火山爆發與全球氣溫有著怎樣的關聯，它是否會導致飛機停航呢？我們一起來了解一下。

5月19日，夏威夷基拉韋亞火山岩漿溢出。美國地質調查局

夏威夷的基拉韋亞火山爆發在大島南部海岸爆發了新的安全警告，岩漿開始流入海洋，引發了化學反應。美聯社

1816年沒有夏天。6月下雪，7月氣溫達到冰點，8月出現致命霜凍，農作物歉收，北美洲和歐洲成千上萬人遭遇了饑荒。

同一時期，英國浪漫主義風景畫家約瑟夫·瑪羅德·威廉·特納（J. M. W. Turner）畫出了世界上最壯美的日落，遙遠的天邊充滿了斑斕的色彩。

特納的畫作《奇切斯特運河》，反映了火山氣溶膠影響下的天空。資料圖

看似沒有關係的兩者之間卻存在著必然的聯繫。正是超級火山爆發，噴涌而出的火山灰與其他混合物質遮天蔽日，「屏蔽」太陽輻射帶來了寒冷，卻也令滿是浮塵的天空變得多姿多彩，成了藝術家筆下絕妙的風景。

1815年4月10日，印尼松巴哇島上的坦博拉火山噴發。這場幾乎可以被稱作歷史上最大規模的一次火山噴發，將無數噸火山灰送進了大氣層。根據英國期刊《自然地理學進展》，當時坦博拉火山噴涌而出的火山灰和火山渣覆蓋了方圓一百英里（約161公里）的區域，厚度達到了12英尺（約3.7米）。

這些被噴射到天空中的碎石和礦物質粒子，有一部分很快隨風雨降落到地面，但由於爆發強度足夠大，還有許多物質進入平流層，到了雨水沖刷不到的地方。它們在那裡遊盪多年，厚度有時會超過一千米。此外，火山噴發時釋放出二氧化硫、硫化氫、氯化氫和氟化氫等氣體物質。二氧化硫與水蒸氣發生化學反應，形成硫酸氣溶膠，也能在大氣圈滯留數月至數年。

這些物質籠罩天空，大量太陽輻射被其反射，熱量難以抵達近地面。此外，火山灰在高空進一步被氧化，亦能轉化為氣溶膠。氣溶膠顆粒又是形成雲層冰晶的凝結核，這也導致火山灰影響之處多陰雨天氣。同時，該過程也會吸收大量太陽輻射。

正因為如此，次年夏天，成為歷史上著名的「無夏之年」。不過，即便火山噴發的規模小一些，也能給氣候帶來很大影響。英國雷丁大學氣象學家尼古拉斯·克林格曼（Nicholas Klingaman）在其著作《無夏之年》中寫道，1883年印度尼西亞喀拉喀托火山噴發，儘管規模小得多，之後五年全球氣溫仍然出現了下降。

在全球變暖趨勢顯著的今天，全球氣溫下降似乎是件好事。但這種效果只是暫時的。當所有火山灰最終塵埃落定，變暖的步伐就會從它停下來的地方重新開始，且勢頭更加兇猛。

最令人擔憂的是，全球變暖將可能導致更多火山爆發。2009年在英國倫敦大學學院舉行的一個火山研究國際研討會上，與會研究人員表示，隨著全球氣候變暖，火山頂部冰層融化、越來越薄，導致冰層壓力減小，此外大量融水影響地理構造，火山內部壓力平衡被打破，導致火山活動加劇。

我們可能會進入一個惡性循環的怪圈：全球變暖導致火山爆發，火山爆髮帶來短暫降溫，恢復變暖，更多火山爆發……這難道是我們想要的未來？

火山灰能幫助人類擋住氣候變暖的腳步嗎？

科學家曾有過這樣一種推測：人類可以人工製造氣溶膠，並將其播撒到大氣的平流層中，達成降溫效果。從此，這種做法被視為地球工程的主要分支之一，被稱作太陽輻射管理，在科學界熱烈討論。

平流層注入示意圖

聽起來很美好，但太陽輻射管理這一在全人類「頭上動土」的工程仍受到無數的質疑。人類改造自然的嘗試，經常伴隨著預料不到的影響。就算忽視那些難以預料的負面影響，氣溶膠會導致平流層臭氧的損耗，以及導致全球降水的減少和水循環的變弱也是已經被證明的後果。1991年皮納圖博火山噴發的時候，恆河的流量就曾創下最低紀錄。

另一方面，有科學家擔心這項工程會使人類騎虎難下。以氣溶膠注入為例，它一旦開始就不能停止，否則氣溫會以更快的速度反彈。這樣一來，即便氣溶膠導致了其他危害，人類也不得不繼續執行下去。哈佛大學氣候模型專家彼得·歐文認為，太陽輻射管理是典型的治標不治本，因為氣溶膠並不完全是二氧化碳的對立面，它僅能抵消溫室氣體的升溫效應，溫室氣體的其他影響，如海洋酸化仍將繼續存在。

經濟學家也從自己的角度提出了風險：當人類感到有恃無恐時，會更傾向於冒險行為，就像古語所說的「善泳者溺」。如果人們認為可以通過地球工程降溫，那麼減排的動力就會減弱，可能會導致更多排放和更大的風險。

儘管爭議巨大，但向平流層注入氣溶膠的構想仍在走向現實，關於氣候工程的研討逐漸在國際間興起。也許在不久的將來，經過審慎的試驗與論證，這一由火山灰帶給人類的靈感，能夠成為我們對抗全球變暖的利器。

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