火山喷发对气候的影响(火山喷发对气候有哪些影响)

火山可以使地球的气候变暖，也可以使地球变冷。与人类制造的污染物相比，它们对气候的净影响很小。即便如此，史前时期几乎不间断的火山爆发以及过去几个世纪发生的几次史诗般的火山爆发所导致的气候变化，还是给我们提供了一个警告: 它帮助我们想象地球上的生命，如果我们让环境被我们的疏忽所破坏。

01 史前的火山

有记载的历史上火山爆发的次数与科学家们所发现的史前火山活动相比就相形见绌了。

大约在2.52亿年前，在现在的西伯利亚的广阔地带，火山持续喷发了大约10万年。(这似乎是一段很长的时间，但从地质学的角度来看，这只是一眨眼的功夫。)

风吹过世界各地的火山气体和火山灰引发了一连串的气候变化。其结果是一场灾难性的、全球性的生物圈崩溃，地球上多达95%的物种都灭绝了。地质学家把这一事件称为“大灭绝”。

02 历史时期的火山灾害

1815年以前，印度尼西亚松巴哇岛上的坦博拉山被认为是一座死火山。那年4月，它爆炸了两次。坦博拉山曾经高达14000英尺。在爆炸后，它只有原来的三分之二高。

岛上的大多数生物都灭绝了。对人类死亡人数的估计差异很大，从《史密森尼杂志》报道的1万人当时死亡，到美国地质调查局(USGS)指出的9.2万人主要死于火山气体和火山灰破坏土地和改变气候后的饥饿。除了4名幸运的人之外，整个坦博拉王国(1万多人)都在爆炸中消失。

随着火山灰和气体迅速进入大气层，亚洲的季风发展得更慢，导致干旱，从而导致饥荒。干旱之后是洪水，改变了孟加拉湾的微生物生态。这似乎是导致一种新的霍乱变种和全球霍乱大流行的原因19世纪初期，由于公共卫生部门不协调，因此很难确定死亡人数。不确定的估计是数千万人。

到了第二年，坦博拉引起的全球变冷非常严重，1816年经常被认为是没有夏天的一年，是小冰河期。在夏季，暴风雪席卷北美和欧洲部分地区，造成庄稼和牲畜死亡，并造成饥荒、骚乱和难民危机。当年的画作展现了黑暗、色彩怪异的天空。

除了坦博拉火山和其它一些令人痛心的火山灾害，历史时期的情况并不像史前时期那样剧烈。

据美国地质调查局(USGS)透露，在地壳深处构造板块相互滑动的洋脊上，过热的地幔中的熔岩不断从地壳深处涌出，形成新的海底。从技术上讲，所有沿山脊进入的熔岩与海水相遇的地方都是火山。除了这些地方，全世界大约有1350座潜在的活火山，在有记载的历史上，只有大约500座火山爆发过。它们对气候的影响深远，但大多是短暂的。

03 关于火山的一些认识

美国地质调查局将火山定义为岩浆从地壳中涌出，从山的侧面或顶部喷出火山灰、热气、熔岩等的地壳开口。

有些火山缓慢地喷发，就像在呼气一样。对另一些人来说，喷发是爆炸性的。伴随着致命的力量和温度，熔岩、燃烧的大块固体岩石和气体喷出。美国国家海洋和大气管理局(NOAA)估计坦博拉火山喷出了31立方英里的火山灰。根据《连线》杂志的计算，这么大的火山灰可以将波士顿芬威球场的所有球场掩埋81544英里(131322公里)深。

坦博拉火山是有史以来最大的一次喷发。即便如此，火山通常会喷出大量的火山灰、气体。当山的顶部被吹起时，喷出的气体会进入平流层。平流层是距离地球表面6 ~ 31英里的大气层

04 火山、火山灰和气体对气候的影响

虽然火山会使周围的空气和当地的温度过热，而山和熔岩保持红色，但全球冷却是更持久和深远的影响。

1 全球变暖

火山释放的主要气体之一是二氧化碳(CO2)，它也是导致地球气候变暖的主要人为温室气体。

美国地质调查局估计，火山每年向大气中排放约2.6亿吨二氧化碳。即便如此，火山排放的二氧化碳可能不会对气候产生重大影响。

美国国家海洋和大气管理局(NOAA)预测，人类排放的二氧化碳是火山排放的60倍。美国地质调查局表示，差距甚至更大; 报告称，火山释放的二氧化碳不到人类释放的1%，而且当代火山爆发释放的二氧化碳从未导致可检测到的全球大气变暖。

2 全球变冷、酸雨和臭氧

随着坦博拉火山爆发后的冬季变得明显，火山引起的全球变冷是巨大的危险。酸雨和臭氧层的破坏是火山的其他灾难性影响。

1）全球变冷

——来自气体:除了二氧化碳，火山气体还包括二氧化硫(SO2)。根据美国地质调查局的说法，二氧化硫是火山导致全球变冷的最重要原因。二氧化硫转化为硫酸(H2SO4)，再凝结成细小的硫酸液滴，与火山蒸汽结合，形成白色的雾状物质，也就是通常所说的vog。vog被风吹到世界各地，它几乎将所有入射的太阳光线反射回太空。

由于火山喷发向平流层释放了大量的二氧化硫，美国环境保护署(EPA)认为，二氧化硫烟雾的主要来源是发电厂和其他工业设施燃烧化石燃料。嘿，在这一点上，火山相对没有问题。

——火山灰:火山将成吨的岩石、矿物和玻璃碎片抛向天空。较大的火山灰碎片很快就会从大气中脱落，而最小的碎片会上升到平流层，停留在极高的高度，在那里受到风的冲击。数百万或数十亿微小的火山灰颗粒将来自地球的太阳光线反射回来，只要火山灰停留在平流层，地球的气候就会冷却。

——气体和火山灰的共同作用: 来自科罗拉多州博尔德市几个机构的地球物理学家进行了一个气候模拟，并将其结果与2014年2月热带的克鲁特火山爆发后通过卫星和飞机收集的观测数据进行了比较。他们发现大气中二氧化硫的持久性很大程度上取决于它是否覆盖了火山灰颗粒。火山灰上更多的二氧化硫导致了能够冷却气候的更持久的二氧化硫。

2）酸雨

有人可能会认为，解决全球变暖的一个简单办法是有意地向平流层注入二氧化硫来降温。然而，在平流层中存在盐酸。它的存在是由于地球上的工业用煤燃烧，也是由于火山喷发。

当SO2、HCl和水沉淀到地球上时，它们以酸雨的形式进行，酸雨会从土壤中带走养分，并将铝滤入水道，杀死许多海洋生物物种。如果科学家试图用二氧化硫来对抗全球变暖，他们可能会造成严重的破坏。

3）臭氧

火山喷发产生的HCl不仅会形成酸雨，还会威胁到保护所有动植物DNA不受太阳紫外线破坏的臭氧层。HCl很快分解成氯(Cl)和一氧化氯(ClO)。Cl破坏臭氧层。根据美国环保署的说法，一个氯原子可以破坏超过10万个臭氧分子。

菲律宾和智利火山爆发后的卫星数据显示，火山上空平流层的臭氧损失高达20%

05 结语

与人类造成的污染相比，火山对气候变化的贡献很小。地球大气中破坏气候的CO2、SO2、HCl大部分是工业生产的直接结果。 (燃煤产生的灰烬主要是一种陆地和较低的大气污染物，因此它对气候变化的贡献可能有限。)

尽管火山通常在气候变化中所起的作用相对不重要，但大型火山爆发后随之而来的洪水、干旱、饥饿和疾病可以作为一种警告。如果人为造成的大气污染继续有增无减，洪水、干旱、饥荒和疾病可能会变得不可阻挡。