普林尼型!湯加火山劇烈噴發並引發海嘯,是否會導致「無夏之年」


一、南太平洋島國湯加出現猛烈火山噴發

北京時間1月15日中午12點10分前後,在南太平洋島國湯加洪阿哈阿帕伊島附近發生了一次猛烈的普林尼型火山噴發,大量氣體裹挾煙塵形成龐大蘑菇雲,在倏忽之間穿透對流層,勢頭壓過了在此處活動的熱帶氣旋「科迪」。據weathermodels網站估算,噴發高度至少25公里。

H8衛星雲圖上的火山噴發,來自tropicaltidibits

氣象衛星捕捉到了此次火山噴發,即使在全球雲圖上,這驚心動魄的場面也清晰可見。在最激烈的噴發之後,火山灰煙雲沒有沿著對流層西風帶自西向東飄,而是反其道而行之,向西邊的澳大利亞飄去–這說明,火山灰已進入平流層。

全球雲圖上的火山噴發,來自rammb

地球大氣層捕捉到了這次火山噴發。 12點10分前後,衝擊波在火山噴發點「爆開」,以接近音速的速度傳遍整個太平洋(1030公里/小時)。晚上8點-8點30分,我國沿海的氣象站也捕捉到了10分鐘1-2百帕的升壓和降壓。

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我國廣東沿海某氣象站氣壓變化,中氣愛製作

太平洋的海水當然也感受到了火山爆發。在噴發後約20分鐘,距離火山噴發點約65公里、湯加王國首都所在的塔布島就受到海嘯襲擊並失聯,隨後海嘯抵達斐濟、萬那杜,晚上10點前後日本也測到了1米的海嘯波高。澳大利亞、紐西蘭發布了海嘯警報或提醒,就連一萬公里之外的日本都發布了海嘯預報。

火山噴發的聲音更是傳遍湯加、斐濟和萬那杜,就連2000公里外的紐西蘭北島都能聽到隱隱約約、類似打雷的聲音。種種跡象表明,這場火山噴發的強度很可能達到了VEI5級的上端,甚至有可能達到VEI6級,有可能是1991年菲律賓皮納圖博以來,全球最強的火山噴發之一。

H8色調強化雲圖上的火山噴發,中氣愛製作

二、湯加火山噴發,會不會影響全球氣候?

火山噴發是地球內部能量在地表釋放的一種形式,常常拋出大量熔岩、氣體和火山灰,並且造成地形地貌改變,引發地震海嘯,給人類社會造成極大麻煩。 2010年,冰島艾雅法拉火山噴發,光火山灰這一項,就令歐洲航線癱瘓多日,造成了嚴重影響。

2010年冰島火山,terra衛星拍攝

而按照「火山爆發強度指數」(VEI),2010年冰島火山噴發只是4級;可想而知,5級和5級以上的火山噴發,會造成多大的影響。所幸,5級和5級以上的強烈火山噴發,在地球上並不多見,19世紀以來一共就11次,其中5級6次,6級4次,7級一次。

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19世紀以來全球VEI5級以上火山噴發,中氣愛統計

其中,1815年的坦博拉噴發,是19世紀以來的最強火山噴發。在其後的1816年,歐洲、北美出現了著名的「無夏之年」,我國史書上也有氣候異常的記載;而1991年的皮納圖博火山噴發,也對全球氣溫造成了影響,令其比正常值偏低0.3-0.5度。皮納圖博火山噴發時,正好颱風雲雅經過,火山噴發「手撕颱風」令其雲系徹底紊亂的圖像,也令很多人印象深刻。

1991年皮納圖博火山噴發時的雲雅颱風,來自颱風論壇

這兩次強烈火山噴發,為何會讓全球氣溫降低?是因為「遮陽傘」效應。在強烈火山噴發後,在種種因素下,大量極細的火山灰氣溶膠進入平流層,需要幾個月甚至數年才能沉降到地面,它們會長期遮蔽陽光,類似一把隱形遮陽傘籠罩在地球頭頂上,自然氣溫就會降低了。

不過,遮陽傘效應有兩個前提,首先是火山灰氣溶膠要進入平流層或在平流層形成,因為在對流層的火山灰,會很快沉降到地面;其次是平流層的火山灰氣溶膠要足夠多。而這兩點,一般需要VEI6上端或者VEI7甚至更強的火山噴發。

湯加火山噴發後的日本氣壓變化,來自JMA

而本次湯加火山噴發雖然也很強,但應該是VEI5上端或者VEI6下端的強度,不足以輸送影響全球氣候的巨量火山灰進入平流層;火山噴發地點在南半球,對北半球的影響相對較小。因此,本次湯加火山噴發,對全球氣候的影響,尤其是對北半球的影響,應該要比皮納圖博火山要弱,更比不上坦博拉火山,北半球不太可能出現「無夏之年」。

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1816無夏之年歐洲氣溫偏低情況估計

然而,湯加火山噴發還在繼續,在湯加的華人朋友目前正處在比較困難的境地。根據地形數據,湯加塔布島的海拔大都在20米以下,受海嘯影響會比較明顯。我們提醒,新的噴發隨時可能出現,由於此次火山噴發是海底火山噴發,主要危險就是海嘯,在湯加塔布島、萬那杜、斐濟的華人朋友要駐紮在高地,切不可去海邊。

湯加塔布島海拔高度,中氣愛製作

另外,作為新世紀乃至近30年最強的火山噴發之一,湯加火山噴發還是會帶來一些氣候影響。南半球中高緯度的澳洲南部、巴西南部、紐西蘭、阿根廷、智利及南非的氣候將首當其衝;火山噴發點在ENSO監測區附近,警惕火山噴發通過海氣遙相關作用,影響風海流,甚至在拉尼娜轉中性的趨勢上加把火,催生厄爾尼諾;火山噴發如果持續很久,氣溶膠進入平流層過多,北半球階段性冷事件及與之相關的強對流等極端天氣,今年有可能增多,對此,我們需要有心理準備。

萬那杜維拉港、日本父島海面波動和潮位偏差情況,顯示海嘯仍在發生

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