1月15日，位于南太平洋岛国汤加洪阿哈阿帕伊岛的火山猛烈喷发，此次可能是30年来规模最大的一次火山喷发。从1月15日由风云四号B星数据制作的1000米分辨率多通道真彩色合成图可以看出，瞬间喷出的火山灰云突破对流层顶，形成直径近500公里的伞形云团，周边的巨大冲击波清晰可见。汤加岛屿火山喷发后，关于“火山喷发会改变全球气候”，乃至“火山喷发可以抵消全球变暖影响、减轻减排压力”等话题引发热烈讨论。
1月15日风云三号E星多通道合成图。图中显示，汤加火山喷发时形成的火山灰蘑菇云纹理结构清晰可见，形成直径近500公里的伞形云团，伞形云团周边出现环状的冲击波，向四周扩散。新华社发
有专家认为，火山喷发一般会对未来1到2年全球和东亚气候产生持续影响，大概出现0.3℃左右的降温效应。对于我国而言，火山喷发可减弱次年东亚夏季风强度，进而导致我国夏季雨带偏南。也有专家表示，如果没有减排这个前提，只通过人为方法大尺度改变地球系统的辐射平衡，无法解决气候变化问题。
火山喷发如何影响我国乃至全球天气气候
从1783年冰岛的纳基火山喷发导致欧洲1783年至1784年冬季气候异常寒冷，到1815年印尼坦博拉火山喷发造成严重气候灾难，火山喷发次年全球平均气温约下降0.4℃至0.7℃，北半球许多地区遭遇“无夏之年”。1991年，菲律宾皮纳图博火山喷发，向平流层注入大量气溶胶，数月后全球平均气温下降约0.5℃……这些著名的火山喷发事件都证明，火山喷发确实会与全球气温下降产生关联。
中国气象科学研究院气候与气候变化研究所副所长、研究员祝从文表示，汤加岛屿火山处于低纬度地区，近100年来，有三次大规模低纬度火山喷发，分别是阿贡火山（1963年3月17日）、埃尔奇琼火山（1982年4月4日）和皮纳图博火山（1991年6月15日）。它们喷发后的当年冬季（12月至次年2月），我国除东北和新疆以外大部分地区气温偏低。
“火山喷发之所以会导致降温，主要原因是它向大气层注入了含硫气溶胶，这些气溶胶进入平流层，帮助地球将更多的阳光反射出去，从而在大气层内产生冷却效应。”祝从文指出，需要注意的是，这个因果关系若成立，还必须考虑一个重要因素——“量级”。
美国国家航空航天局Aura（拉丁语为微风）号地球观测卫星的监测图显示，汤加岛屿火山喷发首日二氧化硫的释放量为62千吨。宾夕法尼亚州立大学大气科学特聘教授迈克尔·曼恩分析，曾导致全球平均气温下降0.5℃的皮纳图博火山喷发最终释放了20000千吨二氧化硫，因此如果要达到之前喷发对气温下降的影响，汤加岛屿火山需要排放更多的二氧化硫。
祝从文认为：“对我国而言，火山喷发可减弱次年东亚夏季风强度，进而导致我国夏季雨带偏南。因此，建议将火山喷发的持续影响纳入汛期降水预测因子中加以考虑。”
“人造火山喷发”可以为地球降温吗
在汤加火山喷发事件发生后，中国社会科学院生态文明研究所研究员，IPCC第五、第六次评估报告第三工作组主要作者陈迎一直对此保持关注。她注意到社交媒体上一个引起热烈讨论的话题：“如果火山喷发有降温作用，那我们是不是只要人工制造这种气溶胶，并将其播撒到大气平流层中，就不用花大力气减排了？”
对此观点，陈迎表示反对。“如果没有减排这个前提，只靠SRM（太阳辐射干预，即通过人为方法大尺度改变地球系统的辐射平衡以应对全球变暖），肯定是无法解决气候变化问题的。”她补充道，SRM也解决不了海洋酸化问题，同时还可能带来其他风险和不确定性，比如改变气温和降水分布等。
“可以确定的是，SRM无法作为应对气候变化的‘主力’。不过，根据近年最新研究，如果建立在大幅度减排基础上，SRM有潜力作为应对气候变化的辅助措施。”陈迎说。
“目前提出的SRM方法主要包括向平流层注入气溶胶、海洋低云亮化、增加海洋和陆地表面的反照率。”浙江大学地球科学学院大气科学系教授、IPCC第六次评估报告第一工作组主要作者曹龙表示，这些方法的基本出发点是增加地-气系统的反照率，减少到达大气和地面的太阳辐射，通过短波辐射干预的方法，抵消温室气体增加造成的暖化效应。
据曹龙介绍，自IPCC第五次评估报告以来，对SRM的研究取得长足进展。IPCC第六次评估报告评估了SRM对气候系统和碳循环的影响，主要结论包括SRM可以在全球和区域尺度上抵消一部分温室气体增加造成的气候变化，但无法在全球和区域尺度上完全抵消温室气体增加引起的气候变化，并且SRM无法缓解海洋酸化。
从模拟走向现实，SRM还需要多久？
“由于目前对云-气溶胶辐射过程的相互作用和微物理过程认知仍很有限，对于基于气溶胶的SRM冷却潜力认知还有很大的不确定性，并且IPCC第六次评估报告第一工作组报告对于SRM气候效应的评估主要集中在全球尺度，缺乏针对SRM对不同区域气候影响的评估。”曹龙指出，在下一步研究工作中，有必要利用包括更完备的云-气溶胶-辐射过程的高分辨率模式，对SRM方法进行模拟研究，进一步认知不同SRM方法的冷却潜力和对气候系统的影响。“另外，要大力加强在不同地点和时间实施的不同SRM方法对全球和区域气候影响的研究。”
《光明日报》（ 2022年01月20日08版）
光明日报记者 崔兴毅
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