火山爆發的威力

○王曉茹

問號粉碎機：大型火山爆發就如地球大發雷霆，其釋放出來的巨大能量不亞于原子彈爆炸的威力。而且有說法認為，大規模的火山爆發，不僅影響當地的環境，還會影響到全球氣候。這是為什么呢？

在解答這個問題之前，我們先來回顧一下歷史上幾次大規模火山爆發的記載。1783年冰島曾出現了兩次火山大爆發，當時在法國南部，太陽升到地平線上17°時，人們一點兒看不到它。在英格蘭，太陽升到地平線上20°，太陽的顏色呈古銅色。在此期間，意大利天空整天陰沉模糊，看不見一絲陽光。火山爆發的灰塵籠罩了整個西歐。

1815年4月5日，印度尼西亞的坦博拉火山爆發,是有記錄以來最大規模的火山爆發。它不僅影響了當地的環境，還影響到全球氣候。這場被評估為近萬年來最強烈的火山噴發事件,不僅導致超過10萬人喪生，更造成嚴重氣候災難。火山噴發次年，北半球許多地區遭遇了“無夏之年”，亞歐美洲多地在6月～8月出現霜凍、降雪，導致糧食大幅度減產。學者根據當時監測資料分析后發現，在1816年，全球氣候約下降了0.4℃～0.7℃。在我國史料中，亦有當年農歷八月“天氣忽然寒如冬”的記載。

1915年，坦博拉火山再次爆發，隆隆的爆發聲，連1750千米遠的地方也能聽得清清楚楚；熔巖噴出有40千米遠，近萬人死亡，火山灰進入高空，使第二年美國出現了歷史上少有的冷年。那年美國不僅春、夏、秋都氣溫下降，而且6月下了雪，7月見到了霜，致使美國東北部的農作物顆粒不收。

1980年，圣海倫斯火山發生了4次大爆發，由煙灰組成的巨大蘑菇云迅速上升，宛如一次次氫彈爆炸。由于火山灰隨著氣流在天空移動，這一年我國長江流域出現了明顯的冷夏，8月尤為反常，以上海為例，月平均溫度只有24.8℃，比正常年份偏低3.0℃。

由此可見，火山爆發確實使一些地區氣候變冷了。火山噴發為何會影響氣候？這主要與其噴發時釋放的物質有關。當一座火山爆發時，它會將火山灰和氣體噴射到高空，它們共同散射和吸收太陽輻射,減少到達對流層和地表的太陽輻射,造成地表溫度下降。

火山爆發使一些地區氣候變冷首先是由于大量的火山灰源源不斷地送入大氣層，火山灰飄浮在平流層以上形成火山塵幕，厚度可達0.5千米～3千米，并能在對流層、平流層游蕩1年～2年，從而使一些地區的太陽輻射熱量減少10%～30%。這種被噴射到天空中、直徑小于2毫米的碎石和礦物質粒子，其中一部分很快會隨風雨降落到地面，而另一部分則進入高空，并在對流層、平流層游蕩多年，厚度有時會超過一千米。

其次是火山噴發時釋放的氣體，火山氣體主要包括水蒸氣、二氧化碳、二氧化硫、硫化氫、氯化氫和氟化氫，其次還有少量的一氧化碳、氫氣、氧氣、氮氣、溴化氫、碘化氫等。其中，二氧化硫與大氣中或火山噴出的水蒸氣發生光化學反應，在平流層形成硫酸氣溶膠。這些硫酸氣溶膠能在大氣圈滯留數月至數年。由于硫酸鹽氣溶膠可以長期漂浮于平流層，而火山灰塵幕卻因重力沉降較快脫離平流層，所以SO2氣體含量多少對火山活動的氣候效應影響較大，SO2氣體含量多則形成的硫酸鹽氣溶膠濃度大，在平流層滯留時間長，氣候效應就顯著；SO2氣體含量少則形成的硫酸鹽氣溶膠濃度低，在平流層滯留時間短，氣候效應相對減弱。

在強烈火山噴發活動后，火山灰及硫酸氣溶膠籠罩在天空，被稱為自然界的“核冬季”，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云層冰晶和水滴的凝結核，這也導致火山灰影響之處十分容易形成云、雨，天氣多陰雨，天空中云多、水滴多，顯然減弱了太陽輻射熱量。同時，該過程也會吸收大量太陽輻射。正是因為太陽輻射被大量反射或吸收，在強烈火山噴發活動后的1年～2年，地表會出現明顯的降溫現象，尤其是在夏季最為明顯，有時這一效應會持續數年。

英國開放大學的文森特等模擬了歐洲歷史上最大規模的一次火山噴發——1783年冰島拉齊火山噴發產生的酸雨后認為，火山噴發所產生煙霧中的顆粒，及其形成的大量云層能將太陽光反射回宇宙，可以使地球在一兩年里氣溫下降。火山噴發對氣候還有另外一個間接的影響：源自火山噴發產生的硫酸可以大量減少大氣層中溫室氣體。由此產生的最極端的結果就是導致地球在未來的十年或者是更長的時間內氣溫下降。

2003年，《自然》雜志發表了布拉得·亞當斯研究團隊的報告，該團隊利用在兩極冰芯中的火山灰粉塵、樹木年輪、珊瑚生長情況等，分析氣候突變與1649年以來幾次強烈火山噴發活動的關系，發現強烈火山噴發會使全球溫度在噴發后至少3年內出現下降。距今最近的一個例子在1991年，菲律賓皮納圖博火山噴發造成全球平均氣溫下降了約0.5℃，原本持續上升的氣溫曲線出現短時期的“谷區”，直到1994年才恢復上升趨勢。

而考古學家和古氣候學家則帶來更加駭人聽聞的研究成果。意大利博洛尼亞國家地質與地球物理研究所研究員科斯塔表示，距今3.9萬年前，坎皮佛萊格瑞火山的一次強烈噴發釋放了約45萬噸二氧化硫。這次噴發恰逢一個小冰期，這使得“火山嚴冬”影響巨大，可能直接導致南歐尼安德特人滅絕。

耶魯大學某研究團隊在《自然·通訊》上的一篇論文則指出，公元前30年的一次強烈火山噴發是古埃及托勒密王朝傾覆的原因之一。噴發導致的降溫改變了熱帶輻合帶附近的季風活動，進而導致尼羅河流域降水減少。糧食大量減產使古埃及各地爆發叛亂，王朝最終土崩瓦解。

那么，阿貢火山噴發也會導致降溫效應嗎？2017年10月，美國加州大學伯克利分校的氣候學家齊克·霍斯法瑟曾預測，如果其他氣候因素發揮積極作用，這次噴發將在2018年至2023年間減緩全球變暖進程，約使全球平均氣溫下降0.2℃。阿貢火山最近一次“蘇醒”是在1963年，噴發后數年內全球氣溫也呈現了下降趨勢。

此外，火山噴發對氣候還會產生其他影響。中國科學院地質與地球物理研究所研究員郭正府表示，噴發活動釋放的大量有毒氟化物、氯化物對于周邊地區居民是致命的；一次噴發活動釋放的二氧化碳等溫室氣體雖然總量有限，但連續多次噴發釋放的溫室氣體會長期滯留在大氣層內，因而在短暫降溫效應后，氣候將再次變暖；噴發的硫化氣體也會導致多地出現酸雨災害。

本期問題：近視是現代很多人，尤其是學生都會遇到的問題，而老花眼幾乎是每個中老年人都會遇到的問題。有一種說法：年輕的時候近視，等老了就不會花眼了。這種說法對嗎？