火山噴發，會影響全球氣候嗎

張田勘

當地時間1月15日清晨，湯加洪加哈帕伊海底火山發生巨大爆炸，海嘯接踵而至。火山噴發導致湯加通訊中斷，整個國家都與世界失聯。

此次火山噴發規模非常巨大，中國自然資源部海嘯預警中心根據最新監測結果分析，中國沿海海域于16日凌晨監測到海嘯波，其中浙江石浦站最大海嘯波幅約20厘米，其余潮位站海嘯波幅均小于15厘米。湯加火山引發的海嘯未對中國沿岸造成災害性影響。

此次湯加火山噴發在未來一兩年是否會影響到全球的氣候，準確地說火山噴發后并非引發全球變暖，而是可能降低全球的氣溫。

洪加哈帕伊島火山噴發瞬間噴出的火山灰云突破對流層頂，形成了直徑近500千米的傘形云團，目前火山灰已經開始向西擴散，這種情況可能影響拉尼娜狀態的發展趨勢。拉尼娜現象是赤道太平洋中部和東部的海洋表面發生大范圍的降溫。拉尼娜現象的產生既有大風和洋流的原因，也有太陽輻射的原因。而火山噴發可能不只是讓局部地區海水降溫，還有可能讓整個地球降溫。原因在于，火山噴發后的火山灰以塵埃和氣溶膠的形式進入地球上方的大氣平流層，在火山噴發后的幾年內會削弱太陽對地球的輻射，產生“遮陽傘效應”，從而降低氣溫。

但同時，這種情況的發生也取決于火山爆發的強烈程度和范圍。通常，如果火山爆發指數（VEI）達到4級，火山爆發的熱柱就會超越對流層，可能危及飛機飛行;如果VEI達到5以上，就有可能降低全球的溫度。1991年菲律賓皮納圖博火山爆發，達到VEI6，此后兩年全球平均氣溫降低0.5攝氏度。

歷史上，1815年4月5日的晚上，印度尼西亞的坦博拉火山開始噴發，一直持續到4月10日。這是火山噴發歷史上最強烈的一次。坦博拉火山爆發把數千萬噸的灰塵和二氧化硫送入空中，進入大氣層，形成了厚厚的氣溶膠層，遮擋了太陽輻射，導致全球降溫2攝氏度，使得1816年全年都沒有夏季。那一年也稱為無夏之年，而且在接下來的近10年，地球都保持了異常寒冷的氣候。

現在，湯加火山噴發的強烈程度被估計為高端VEI5或者低端VEI6。由于湯加火山所處的緯度高，并且位于南半球，因此對全球氣候影響不會很明顯，估計在未來會對地球降溫0.2攝氏度。如果是這樣，人類是否可以人工方向大氣層噴射氣溶膠以阻擋全球變暖的趨勢呢？對此，答案也許是肯定的，而且研究人員已經在研究并行動了。美國哈佛大學一個研究小組認為，通過調整地球上層大氣的構成，有可能暫時降低全球氣溫。他們提出了一個方案，稱為“平流層受控擾動實驗（SCoPEx）”，以此向大氣平流層施發氣溶膠，從而阻止太陽輻射。

SCoPEx研究團隊的設想是，通過向上層大氣注入粒子來降低溫度，這與山爆發的降溫效應相似。具體的方法是，實施“平流層氣溶膠噴射（SAI）”，利用高空飛行下的飛機或者氦氣球將氣溶膠的微小顆粒散播在距離地面20千米高的平流層，這一高度比飛機通常飛行的高度更高一些。施放的懸浮微粒會一直懸浮在空中，但這些氣溶膠因體積太小無法觀測到，當大氣中氣溶膠數量較多并形成一個足以阻擋和反射太陽輻射的氣溶膠層時，就會降低地球的溫度。

這種人為向大氣平流層施放氣溶膠的行動在某些方面優于自然的火山噴發形成的大氣中的氣溶膠層，至少不會像火山噴發的氣溶膠那樣形成酸雨、毀滅生命、造成農作物減產和破壞環境等。但是，這種方法也存在弱點。一是氣溶膠必須每隔幾年補充一次，二是人類是否有能力在全球范圍內用飛機或飛行器投放來形成大氣中的氣溶膠層，三是在實踐層面是否還有其他影響不得而知。另外，即便這一設想能成功，也可能是減少全球變暖的途徑之一，此外，還需要結合和采取各種遏制溫室氣體排放的措施，才能徹底解決全球變暖的問題。