科学家分析指出，火山喷发物未达到对气候产生影响的阈值 汤加火山喷发对全球气候影响不大

美国航天局19日说，该机构科学家分析卫星观测数据后认为，汤加洪阿哈阿帕伊岛近日发生的火山剧烈喷发，不会对全球气候产生太大影响，火山喷发向大气中注入的二氧化硫气体量远未达到对气候产生影响的阈值。

15日拍摄的卫星图像显示出汤加火山喷发的巨大威力。美国航天局发布的公报援引密歇根理工大学火山学家西蒙·卡恩的话说，喷发形成的伞状云团最大直径约500公里，与菲律宾皮纳图博火山喷发的规模接近，然而“与皮纳图博火山这样的纯岩浆喷发相比，汤加火山喷发中海水的介入可能增加了其爆炸性”。

公报说，15日至16日的卫星观测还显示，汤加火山喷发物上升高度达到31公里，少量火山灰和气体可能已升至距地面39.7公里的高空，这表明喷发物已进入大气平流层。如果足够多的火山喷发物进入平流层，有可能对全球气候产生降温效应。

但美航天局科学家分析卫星观测数据后认为，汤加火山喷发预计不会对全球气候产生太大影响。根据估算，汤加火山喷发向地球上层大气注入约40万吨二氧化硫，而一般至少500万吨二氧化硫进入上层大气才会对气候产生影响。科罗拉多大学大气科学家布赖恩·图恩解释说：“汤加火山喷发与过去20年发生的十几次火山喷发没什么不同……这种影响可能会在非常细致的数据研究中被观察到，但影响太小，普通人无法感受到。”

西蒙·卡恩教授1月17日推文引用了美国航空航天局卫星测量数据指出：截至16日，汤加火山喷发释放的二氧化硫含量为420.53千吨。也就是说，目前汤加火山的二氧化硫释放量仅相当于皮纳图博的2%，如果后期不再有大规模爆发，接下来产生全球性影响的概率很低，因此，这次汤加火山的喷发很难达到当年菲律宾火山导致的“全球降温0.5摄氏度”。

1月14日，汤加首都努库阿洛法以北约65公里处的洪阿哈阿帕伊岛开始发生火山喷发，15日再次喷发。火山喷发致使大量火山灰、气体与水蒸气进入高空形成巨大云团，喷发至高空20千米处。澳大利亚和新西兰多名专家分析认为，这可能是30年来全球规模最大的一次海底火山喷发。1月16日，新西兰奥克兰大学教授、火山学家沙恩·克罗宁表示，15日的火山喷发规模远超过2021年12月20日和2022年1月13日的两次较早喷发，含有气体的大量新鲜岩浆从火山口喷发，冲击波穿越数千公里。这些迹象表明，事发地火山已苏醒，喷发活跃期可持续数周甚至数年，尚不清楚目前是否已达喷发的峰值。

■深度

汤加海底火山会持续喷发吗？

汤加洪阿哈阿帕伊岛近日火山剧烈喷发引发的海啸对太平洋沿岸不少国家造成影响。新西兰奥克兰大学火山学家沙恩·克罗宁曾于2015年登陆考察过该岛，他日前接受专访时解答了这次火山喷发中令人关注的一些问题。

●爆炸烈度为何大？

洪阿哈阿帕伊岛火山是一座海底火山。这座火山在2015年、2014年、2009年甚至更早曾发生一系列小型喷发。而这次喷发剧烈，是因为火山中的不少熔岩已累积了至少10年甚至更长的时间。

克罗宁介绍说：“熔岩在火山内部越堆越多，火山口顶部的岩石再也抵挡不住熔岩的压力。这时火山口裂开，熔岩瞬间从裂缝当中被释放出来。火山熔岩里面充满了气体，这些气体迅速膨胀出现爆炸。”

据介绍，洪阿哈阿帕伊岛火山的中心位于海平面以下约150米至300米处。喷涌而出的炙热熔岩与覆盖在火山口的冰冷海水发生剧烈反应，于是这次火山喷发的爆炸冲击波影响范围广。除剧烈爆炸外，这次火山喷发还造成海啸。克罗宁说：“这次火山喷发最开始的气体膨胀和火山口的海水位置变化，引发了大规模海啸。”

●喷发还会持续吗？

洪阿哈阿帕伊岛这次火山喷发威力非常强大，但时间较短，这决定了本次火山喷发的影响要小于1991年菲律宾皮纳图博火山喷发。克罗宁说：“本次火山喷发的时间较短，其主体火山活动阶段持续了不到10分钟。相比之下，皮纳图博当时是持续喷发了几个小时。”

时间短，意味着这次喷发释放的火山物质，无论是熔岩、火山气体还是岩石碎屑都相对较少。克罗宁说：“释放到海底的火山物质不太好估计。我们认为，大约有0.5立方千米的物质被喷射到空中。”

他估计，洪阿哈阿帕伊岛火山爆发指数在5级范围内，处在5级的下限水平。克罗宁说：“这个规模大概是全球十年一遇的水平，属于正常的中等规模的大型火山喷发量。”克罗宁表示，很难预测这座火山接下来的动作。他说：“这座火山会持续进一步喷发，但即使进一步喷发，可能也不会那么猛烈。这次喷发最开始爆炸是因为那些被压抑的熔岩里面有很多气体。”

●全球影响有多少？

克罗宁认为，目前来看，这次火山喷发带来的最大影响是喷发开始时造成的海啸。克罗宁说：“这次海啸在太平洋不少沿岸国家都很大，所以大家都觉得海啸规模在汤加不会太小。虽然海啸在汤加确实造成了很大破坏，但受影响的地方都离海岸不远，且仅限于一些非常低洼的地区。大多数人都逃过了海啸一劫。”

克罗宁指出，15日喷发产生的大部分火山羽流位于对流层，低于25千米。这次火山喷发较为短暂，并没有带来太多的气溶胶去反射阳光，也不太能导致全球降温。

此外，从长远来看，火山灰有利于海洋生物发展。克罗宁说：“火山灰落入海洋，会带来很多养分，比如铁元素。大量的铁元素可以产生大量浮游生物，然后通过食物链增加鱼类和其他海洋生物的种群数量。”

大部分火山灰落入了海里，这让汤加民众又躲过了一劫。克罗宁说：“在汤加（首都所在的）塔布岛上，火山灰大概有两厘米厚。这些火山灰会影响饮用水资源和一些作物，如玉米、香蕉和南瓜。但如果没有进一步火山喷发，农作物应该可以较快恢复。”酸雨可能会影响汤加和斐济东部局部地区。如果火山持续喷发，导致酸雨不断，则可能对作物和供水造成更大的破坏。

■分析

汤加火山为何“性烈如火”？

剧烈喷发产生的灰白色气体和火山灰，形成一朵超级巨大的蘑菇云，犹如一朵“死亡之花”在太空中慢慢盛开；清晰可见的环状冲击波向四周扩散，激烈波动的海水引发跨洋海啸——多国卫星拍摄到的汤加火山喷发场景，令人震撼而揪心。

汤加火山喷发给当地人民带来了巨大灾难，目前搜救工作举世关心。这次火山喷发为何如此猛烈？

环太平洋“火环”（PacificRingofFire）又称环太平洋火山地震带，是一个围绕太平洋频繁发生地震和火山爆发的地区，全长约4万公里，呈马蹄形。全球90％的地震、81％的大地震以及75％的火山喷发都发生在环太平洋“火环”。

据中国科学院南海海洋研究所张锦昌、邱强、杨晓东、周志远等科研人员介绍，汤加火山位于环太平洋“火环”的西南端。由于活跃的板块运动，导致该区的地质结构复杂，火山和地震灾害频发。但同样位于环太平洋“火环”上，为什么夏威夷火山平静温和，而汤加火山性烈如火？

张锦昌解释说，这是因为两种火山属于不同类型的海底火山。海底火山大致可以分成洋脊火山、海沟火山、洋盆火山三种类型。洋脊火山形成于大洋中脊，是大洋板块扩张的边界，也是海洋地壳增生的地方，这类型火山沿着大洋中脊走向喷发，构成一条条绵长的山脉；海沟火山形成于海沟，是板块汇聚的边界，也是海洋地壳俯冲消亡的地方，这类型火山沿着海沟分布，呈现出弧状的火山岛弧，例如印尼的喀拉喀托火山；洋盆火山形成于大洋盆地内，属于大洋板块内部的火山，是地幔热点喷发岩浆的地方，主要包括海底火山链、平顶海山、洋底高原等，例如美国夏威夷的冒纳罗亚火山。

“夏威夷火山和汤加火山都是活火山，时不时就喷发一次，但两座火山的类型不同。夏威夷是洋盆火山，汤加是海沟火山。由于不同的地质成因，夏威夷火山动力学上较弱，物质能量相对小，所以温和一些。”张锦昌说。

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