美國國家大氣研究中心(NCAR)的一項新研究顯示，由于氣候變化，未來的主要火山噴發(fā)有可能比過去更顯著地影響全球氣溫和降水森书。
1815年4月，研究人員將注意力集中在印度尼西亞坦博拉火山的災(zāi)難性噴發(fā)上，該火山被認為在1816年引發(fā)了所謂的“沒有夏天的一年”凛膏。他們發(fā)現(xiàn)杨名，如果在2085年發(fā)生類似的噴發(fā)猜旬，氣溫將會大幅下降脚曾，盡管不足以抵消氣候變化帶來的未來變暖。在未來噴發(fā)后悉盆，冷卻時間的增加也會更嚴重地破壞水的循環(huán)鄙麦，從而減少全球降水的數(shù)量典唇。
1815年至2085年氣候變化的原因與海洋有關(guān)，因為隨著地球變暖胯府，海洋將變得更加分層介衔，因此無法緩和火山爆發(fā)所造成的氣候影響。
“我們發(fā)現(xiàn)海洋在減速過程中扮演著非常重要的角色骂因，同時也會延長1815年噴發(fā)引起的地表冷卻炎咖，“火山爆發(fā)就是這樣——這是一個持續(xù)了一年左右的冷卻時間『ǎ”但是海洋改變了時間尺度乘盼。他們不僅抑制了最初的冷卻，而且還將其擴散了好幾年俄烁。
詳細地看一下致命的過去
坦博拉火山爆發(fā)是過去幾個世紀以來規(guī)模最大的一次噴發(fā)绸栅，它將大量的二氧化硫噴射到上層大氣中，并將其轉(zhuǎn)化成硫酸鹽顆粒页屠，稱為氣溶膠粹胯。這一層的光反射氣溶膠冷卻了地球，引發(fā)了一系列的反應(yīng)辰企，導(dǎo)致了1816年的一個極端寒冷的夏天风纠，特別是在歐洲和北美東北部±蚊常“沒有夏天的一年”被歸咎于大面積的作物歉收和疾病竹观，導(dǎo)致全球超過10萬人死亡。
為了更好地理解和量化坦博拉火山爆發(fā)的氣候影響潜索，并探索如果氣候變化繼續(xù)當(dāng)前的發(fā)展軌跡臭增，這些影響可能會有何不同，研究小組轉(zhuǎn)向了由NCAR和更廣泛的科學(xué)家開發(fā)的復(fù)雜的計算機模型帮辟。
科學(xué)家們觀察了來自地球系統(tǒng)模型的兩組模擬速址。第一個項目是由CESM上個千禧年綜合項目完成的玩焰，該項目模擬了從公元850年到2005年的地球氣候由驹，包括歷史記錄中的火山爆發(fā)。第二組假設(shè)溫室氣體排放持續(xù)不減，是在2085年運行CESM并重復(fù)假設(shè)的坦博拉火山噴發(fā)而產(chǎn)生的蔓榄。
歷史模型模擬顯示并炮，在坦博拉火山爆發(fā)后，兩個反補貼的過程幫助調(diào)節(jié)了地球的溫度甥郑。由于在平流層的氣溶膠開始阻擋一些太陽的熱量逃魄，這種冷卻被雪和冰覆蓋的土地的增加所強化，這將熱量反射回太空澜搅。與此同時伍俘，海洋也起到了重要的平衡作用。隨著海洋表面的冷卻勉躺，較冷的水下沉癌瘾，使溫暖的水上升，釋放更多的熱量進入大氣饵溅。
當(dāng)海洋本身已經(jīng)大幅冷卻時妨退，氣溶膠層開始消散，使更多的太陽熱量再次到達地球表面蜕企。在這一點上咬荷，海洋扮演了相反的角色，使大氣溫度更低轻掩，因為海洋比陸地需要更長的時間來溫暖幸乒。
“在我們的模型中，我們發(fā)現(xiàn)放典，地球?qū)嶋H上在第二年達到了最低溫度逝变，那時氣溶膠幾乎消失了，”“結(jié)果是奋构，在1816年壳影，氣溶膠不需要停留一年，直到一年沒有夏天弥臼，因為那時海洋已經(jīng)大幅冷卻宴咧。”
海洋氣候變化
當(dāng)科學(xué)家們研究了2085年的氣候如何對模擬坦博拉火山的假設(shè)爆發(fā)做出反應(yīng)時径缅，他們發(fā)現(xiàn)地球?qū)诒└采w的陸地上經(jīng)歷類似的增長掺栅。
然而，在2085年纳猪，海洋的降溫能力將大幅下降氧卧。因此，地球表面降溫的幅度在未來可能高達40%氏堤。然而沙绝，科學(xué)家們警告說，精確的震級很難量化，因為他們對未來噴發(fā)的模擬量相對較少闪檬。
這種變化的原因與一個更有層次的海洋有關(guān)星著。隨著氣候變暖，海面溫度升高粗悯。海洋表面的水溫越高虚循，就越無法與下面較冷、密度較低的水混合样傍。
在模型中横缔，這種海洋分層的增加意味著，火山爆發(fā)后冷卻的水被困在地表衫哥，而不是在海洋深處混合剪廉，從而將熱量釋放到大氣中。
科學(xué)家們還發(fā)現(xiàn)炕檩，未來的火山爆發(fā)對降雨量的影響將比坦博拉火山的歷史噴發(fā)更大斗蒋。較冷的海面溫度降低了蒸發(fā)到大氣中的水量，因此也降低了全球平均降水量笛质。
雖然研究發(fā)現(xiàn),地球上的響應(yīng)Tambora-like噴發(fā)將在未來比過去更嚴重,科學(xué)家們注意到,2085年爆發(fā)所造成的平均表面冷卻(約1.1攝氏度)不會足夠抵消人類活動導(dǎo)致的氣候變化引起的氣候變暖(大約4.2攝氏度到2085年)泉沾。
科學(xué)家們說:“氣候系統(tǒng)對1815年印尼坦博拉火山爆發(fā)的反應(yīng)給了我們一個關(guān)于未來潛在驚喜的觀點，但我們的氣候系統(tǒng)可能會有很大的不同妇押□尉浚”
