大量水氣因湯加火山進入平流層:將停留多年,或影響地球氣候模式

天空之城 2022/08/14 檢舉 我要評論

湯加火山噴發對地球環境造成最大影響的物質,不是大家認為的二氧化硫或者二氧化碳,而是水氣!

根據NASA氣象衛星的監督,湯加火山往平流層輸送了大量的水氣,它們或將對未來的氣候造成影響。

火山噴發

水氣也就是我們常說的水蒸氣,它在我們的生活中無處不在,但是為何水氣會成為改變氣候模式的罪魁禍首?

那麼2022年全球熱浪來襲是否和它有關?

火山口內

火山噴發的后果

火山噴發和地震一樣是分了等級的,一共有8個等級。湯加海底火山噴發的等級在 5到6級,釋放的能量相當于 8級以上的地震

由于是海底火山,引發了巨大的海嘯,讓湯加這個國家直接被海嘯淹沒,與世界失聯。

根據日本媒體的報道,海嘯跨越了半個太平洋到達日本后還有 1米高。

湯加海底火山的 火山灰甚至突破了海水,直沖云霄,可見其爆發力有多強。

湯加火山噴發

火山對地球的影響不在于它噴出多少巖漿,而是在于它的火山灰。 火山灰中布滿了各種顆粒,它們尺寸各異,在空氣中停留的時間也會有所不同。

火山灰中還有 大量的氣體,這其中影響最大的有兩種。

火山噴發之后,會出現 「無夏之年」,也就是當年的氣溫會降低。

這是因為最先占據大氣的,是火山中的 二氧化硫,二氧化硫會引發一種現象—— 冰室效應

二氧化硫進入大氣之后,會被氧化變成 硫酸鹽的氣溶膠,它具有反射太陽光的能力,讓地球接收的太陽能量變少。

火山噴發的威力

但是這些硫酸鹽的氣溶膠很快會在水蒸氣的作用下落下來,另一種火山噴發的氣體占據上風,那就是 二氧化碳

火山噴發之后, 短時間內會出現氣溫下降,之后便會是長時間的 變熱、變干燥

地球歷史上曾經發生了最嚴重的火山爆發,距今約 2.5億年前,因為當時的陸地全部擠在了一起成為了盤古超大陸,造成了空前的火山活躍。

之后相繼爆發了兩場巨大的火山噴發,一次是位于今天 峨眉山地區,另一次是位于今天 西伯利亞地區

二疊紀末大滅絕

一場超級滅絕拉開了序幕,這就是 生物史上最慘烈的二疊紀末大滅絕

整個生物界只剩下了大約 5%的物種幸存下來。

二疊紀末大滅絕后,地球進入了 有史以來最炎熱、干旱的三疊紀,并且在三疊紀的前一千萬年,整個盤古超大陸都4氣沉沉的。

直到大約2.33億年前,一場持續 200萬年的暴雨才拯救了地球。

由此可見,火山噴發之后, 持續的全球變熱才是主流。那麼湯加火山向大氣噴發得多少氣體呢?

干旱的三疊紀

噴發的水汽

美國NASA發射的 Aura衛星帶有 微波臨邊探測儀,能夠測量出大氣中的各種 氣體、氣溶膠的濃度。

它對湯加火山上空的大氣進行了檢測,結果出乎大家的意料,湯加火山噴出來最多的氣體,竟然是 水氣

這是自有火山監測以來,第一次出現這種情況,該項目的負責人路易斯·米蘭表示,從來沒有見過這種情況。

那麼,湯加火山噴發,為何會噴出水氣呢?

米蘭認為,這或許與湯加火山在海底有關。

現實生活中的水氣

海底火山和陸地火山不一樣,它們噴出的氣體需要經過海水, 二氧化碳和二氧化硫都是溶于水的,并且這個 溶解度會隨著壓強的增加而增大

每下潛10米就增加一個大氣壓,在沖出來的過程中,有大量的氣體溶于水中。

但是火山釋放的能量讓附近的 海水溫度上升,增加了水的蒸發,這才導致湯加海底火山噴出來的氣體中, 水氣占據了很大部分

這些水氣在火山噴發的沖擊力下,進入到了 平流層,氣象衛星Aura發現,平流層中的 水氣含量增加了大約10%

海底火山噴發的水氣

有人會很好奇,水氣不就是水蒸氣嗎?

它對于環境又沒有什麼危害,反正最后也會變成雨水降落,進入平流層有什麼好擔心的呢?

或許大氣的結構遠比我們想象的復雜,水氣也沒有我們想象的那麼無害。

大氣層

平流層

我們所說的大氣層主要分為5層,從內向外分別是: 對流層、平流層、中間層、暖層以及逃逸層

平流層距離地面 10到50千米的范圍內,原本的特點是 沒有云、極少量水氣,更不會發生天氣變化

我們乘坐的 飛機一般就是在平流層飛行,減少天氣對飛機的影響。

在距離地面20到30千米的地方,會有一個 薄薄的臭氧層,它夾雜在平流層的中間,起到吸收紫外線的作用。

大氣層的結構

臭氧是 三個氧原子組成的,很容易受到干擾,只要有 自由基出現,那麼三個氧原子組成的臭氧系統就會崩潰,變成氧氣。

水會讓平流層的 氯氣和溴變成自由基破壞臭氧結構瓦解臭氧層

一般來說平流層是沒有多少水氣的, 大氣中90%的水蒸氣都在對流層,因此絕大部分的天氣變化也發生在這一層。

平流層

可是,湯加火山的噴發,直接將水氣送入平流層,導致含量急劇增加,平流層瞬間多了 1460億公斤水,相當于 5.8萬個游泳池的水量。

這些水會停留在平流層很多年,持續與氯氣、溴等發生反應形成自由基,破壞臭氧層。

臭氧層破壞后,地球的環境會發生巨大的變化。

飛機上看平流層

臭氧層被破壞后

臭氧層是地球保護自己的一道屏障,然而它 不是地球的出廠原生裝備

臭氧的形成要追溯到 26億年前,地球上第一次出現 游離氧氣,之后數億年的時間,逐漸形成的。

也正是因為有了臭氧,地球上的 大部分生物不用再忍受太陽的直接輻射

太陽的光里面,除了我們可以見到的光之外,還存在著不可見光,這其中具有危險的就是 紫外線

紫外線的波長比最短的可見光紫光還要短,但是 頻率非常高,因此 具備強大的能量,被紫外線照射之后,細胞癌變的機率變大。人類的皮膚癌,就是紫外線引起的。

臭氧層保護地球

臭氧會和紫外線發生共振,從而吸收掉一部分能量,恰好這部分能量就是引發癌變的關鍵,于是它將進入地球的紫外線削弱了不少,否則地球上人人都會患上皮膚癌。

當然,臭氧的破壞也不單單是紫外線加劇,它也會 讓地球熱起來

紫外線是具有很高的能量的,臭氧層無力阻擋后,它會 將太陽更多的能量帶到地球上來

加之地球現在本就很嚴重的 溫室效應,地球未來的氣溫恐怕會更上一層樓。

人類的防曬

果不其然,湯加海底火山爆發半年后, 北半球迎來了100年來最熱的夏季,英國、德國等地陸續出現熱浪, 氣溫超過了40℃

美國的電視節目主持人去北極,結果熱得她只能穿短袖。

哈佛大學大氣化學教授詹姆斯·安德森,一直在研究水氣對平流層的影響。

他發現,不只是湯加火山的這次噴發, 全球變暖導致地球上的暴雨正在增加,這些暴雨在發生的時候,也會將大量的水氣送至平流層。

火熱的歐洲

可以說,現在對臭氧層傷害最大的,已經 不是人類的氟利昂而是這些看起來人畜無害的水氣

就在歐洲正陷入熱浪之中時,韓國正在遭遇 百年不遇的特大暴雨

這場夏季大熱很可能伴隨冬季大冷,不少地區又會遭遇百年不遇的寒流。湯加火山的噴發的硝煙已經散去,但是它帶來的影響還將繼續。

韓國暴雨

噴發是一瞬間,但是它噴出的氣體影響是幾十年,甚至上百年。

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