新研究对洪加汤加火山在 2023-24 年全球变暖中的作用提出质疑
由德克萨斯 A&M 大学大气科学家 Andrew Dessler 博士组成的合作团队开展的新研究正在探索 2022 年洪加汤加火山爆发对气候的影响，并挑战有关其在此过程中的影响的现有假设。这场引人注目的火山喷发持续了两天，发生在 2022 年 1 月中旬，向大气中喷射了大量火山气溶胶和水蒸气。从历史上看， 1815 年的坦博拉火山喷发和 1991 年的皮纳图博火山喷发都曾通过其气溶胶阻挡阳光，对全球气候产生了显著的冷却效应。
然而，洪加汤加火山的喷发呈现出一种独特的景象：作为一座海底火山，它向平流层注入了前所未有的大量水蒸气，使平流层的总水含量增加了约10%。
德斯勒说，由于水蒸气是一种强大的温室气体，人们最初猜测它可能是造成 2023 年和 2024 年全球极端变暖的原因。然而，该团队的研究结果于7 月 24 日星期三发表在《地球物理研究杂志：大气》上，揭示了相反的结果：这次火山爆发实际上导致了地球降温，与其他重大火山事件类似。
火山爆发的冷却效应
研究小组的论文题为“洪加汤加-洪加哈阿派火山爆发后两年内气候强迫的演变”，其中包括德克萨斯农工大学大气科学系教授兼德克萨斯气候研究中心主任德斯勒、第一作者、弗吉尼亚州汉堡科学技术公司的首席科学家马克舒伯尔博士以及美国国家航空航天局 (NASA) 多位科学家的见解和分析。
他们的方法包括分析 NASA 和美国国家海洋和大气管理局 (NOAA) 卫星对气溶胶和水蒸气等变量的观测数据，以估计地球气候系统的能量平衡。他们的分析显示，火山爆发导致离开气候系统的能量多于进入气候系统的能量，从而产生了轻微的冷却效应。
“我们的论文对火山爆发导致 2023 年和 2024 年极端高温的解释泼了一盆冷水，”德斯勒解释道。“相反，我们需要主要关注人类活动产生的温室气体，这是导致变暖的主要原因，而持续的厄尔尼诺现象也起到了很大的作用。”
启示与未来研究
德斯勒认为，这项研究对科学家和公众都具有重要意义。该团队的研究否认火山爆发是近期全球变暖的主要因素，从而进一步证实了他的观点，即人类活动引起的温室气体排放是气候变化的主要驱动因素。鉴于有关全球变暖原因的持续争论和错误信息，这一关注尤为重要。
此外，Schoeberl 表示这项研究强调了继续投资基于卫星的平流层测量的重要性。
“我们对洪加汤加火山爆发的了解很大程度上要归功于美国国家海洋和大气管理局和美国宇航局过去二十年来对平流层卫星测量的投入，”舒伯尔补充道。“然而，我们需要对潜在的‘平流层数据荒漠’保持警惕，因为一些最关键的仪器还没有被替换。”
未来之路充满挑战
虽然这篇论文回答了几个重要问题，但德斯勒承认，它同时也提出了一些新问题。例如，研究人员强调了一些与洪加汤加火山喷发有关的未解决问题，例如如此剧烈的火山喷发产生的二氧化硫含量出乎意料地低，以及火山喷发对 2023 年臭氧空洞的影响微乎其微。
2023 年的臭氧空洞意味着南极洲上空的臭氧层显著变薄，这使得更多有害紫外线辐射到达地球表面。此外，平流层中水蒸气的持续存在超出了模型的预测，这表明平流层环流过程仍有许多需要了解的地方。
在科学家们努力解决持续存在的问题并加深对平流层的理解的同时，Schoeberl 表示，该团队的工作凸显了持续研究和精确数据以应对气候变化挑战的迫切必要性。
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