坐落於南太平洋上的東加海底火山(Hunga Tonga-Hunga Ha'apai)在今(2022)年1月15日發生大規模噴發時,引發了海嘯和音爆,並在世界範圍內產生了兩波巨浪。
5.8萬個泳池之水進入大氣層
這次火山噴發所導致的巨大水蒸氣柱,將大量水分送入地球平流層。平流層位於地球表面以上8~33英里(約12~53公里)。根據NASA的Aura衛星的探測結果,這些水量足以填滿5.8萬個奧林匹克比賽用標準大小的游泳池。
該探測是由Aura衛星上的微波臨邊探測器(Microwave Limb Sounder,MLS)進行的。該衛星能夠測量水蒸氣、臭氧和其他大氣氣體。該火山爆發發生後,科學家們對大氣中水蒸氣的讀數感到驚訝不已。
科學家們估計,這次火山噴發向地球平流層輸送了146太克的水。一個太克相當於一兆克。此次輸送的水量,相當於平流層中已經存在水量的10%。這幾乎是1991年菲律賓皮納圖博火山(Mount Pinatubo)爆發後,被送入平流層的水量的4倍。
這項關於水蒸氣變化的新研究結果於7月分發表在《地球物理研究通訊》(Geophysical Research Letters)上。
該研究報告的作者、位於南加州的美國國家航空暨太空總署噴射推進實驗室(JPL)的大氣科學家路易斯‧米蘭(Luis Millán)說:「我們從來沒有見過這樣的事情,我們不得不仔細檢查羽流中的所有測量結果,以確保數據是值得信賴的。」
達不到無夏之年的程度
NASA的微波臨邊探測器可以測量來自地球大氣層微波的自然訊號,甚至能夠透過厚厚的火山灰雲層來探測。米蘭說:「該探測儀是唯一一種具有足夠覆蓋範圍和密集度的儀器,它可以捕捉到(火山爆發)發生時的水蒸氣羽流,也是唯一一種不受火山釋放的火山灰影響的探測儀器。」
Aura衛星於2004年發射升空。從那時起,它只測量了2次火山爆發,這2次火山爆發都將大量的水蒸氣拋到了大氣層的高空。但是,2008年阿拉斯加的卡薩托奇島(Kasatochi)爆發和2015年智利的卡爾布科火山(Calbuco volcano)爆發後產生的水蒸氣消散得相當快。
通常情況下,像皮納圖博火山(Mount Pinatubo)或1883年印尼的喀拉喀托火山(Krakatau)這樣的強大火山爆發,會冷卻地球表面的溫度。因為它們噴出的氣體、灰塵和火山灰會將陽光反射到太空。在1815年的坦博拉火山(Gunung Tambora)爆發之後,發生了這種「火山冬天」,導致1816年成了「沒有夏天的一年」。
而東加火山的爆發是不同的,因為它送入大氣層的水蒸氣會捕獲熱量,從而導致地球表面的溫度升高。研究人員說,送入大氣層的、多餘的水蒸氣可能會在平流層中停留數年。平流層中額外的水蒸氣也可能促發化學反應,暫時導致地球的保護層——臭氧層的耗損。
研究人員認為,幸運的是,水蒸氣導致的變暖效應,預計規模較小,而且是暫時的,並將隨著額外水蒸氣的減少而消散。它不足以加劇現有的氣候危機狀況。◇