汤加火山可能加剧气候变暖

在今年年初的时候，南太平洋岛国汤加的一座火山岛发生了汤加火山爆发，这次火山喷发的威力大约相当于100颗广岛原子弹爆炸时的威力，它喷出的不仅仅是火山灰和火山气体，在一项最新的研究中却发现，隐藏在这背后的可能是一个更加棘手的物质——水蒸气。

这项研究表明，汤加火山喷发出了大量的水蒸气（大约有1.45亿吨水蒸气），这其中有大约16.09万水蒸气一直进入到了53公里的平流层中。这些额外的水蒸气大约占整个平流层水蒸气总重量的10%。这是有记录以来发现的最大的一次水蒸气增幅，而且这些水蒸气可能会在平流层中停留大约5年的时间。

通常，大型火山喷发会释放出大量的火山灰和气体，例如二氧化硫，它们会在大气中产生反射性化合物。这些火山副产品可以阻挡阳光到达地球表面，从而使大气降温。然而，与类似规模的爆炸相比，汤加火山喷发产生的二氧化硫含量低得惊人，喷出的大部分火山灰迅速落到地上。

因此，专家们最初估计水下爆炸对地球气候的影响微乎其微。但这些估计是基于火山喷出的火山灰和气体的数量，并没有考虑到所有多余的水蒸气，这可能同样有问题。

研究人员警告说，这种多余的水可能会产生辐射效应，就像温室气体一样使大气变暖。因为水可能比其他火山气体停留的时间更长，比如二氧化硫——通常会在两到三年内从大气中消失——水的变暖效应可能会超过气体产生的任何冷却效应。

这意味着汤加爆炸很可能是有记录以来第一次在地球上引起变暖效应而不是冷却效应的喷发。

水蒸气的急剧增加可能会减少平流层中的臭氧量，从而可能会削弱保护地球上的生命免受来自太阳的紫外线辐射的破坏的臭氧层。随着时间的推移，平流层水或H2O会分解成OH离子。这些离子可以与由三个氧原子组成的臭氧发生反应，产生水和氧气。然而，研究人员写道，目前尚不清楚这将如何影响整个臭氧层。

然而，研究人员还认为，增加的水蒸气可能会减少大气中的甲烷含量，而甲烷是造成气候变化的主要温室气体之一。与臭氧反应的相同OH离子也可以与甲烷反应生成水和甲基自由基（甲烷少一个氢原子），它在大气中捕获的热量比甲烷少得多。研究人员写道，希望甲烷的这种潜在减少可能会抵消一些由水蒸气引起的变暖。

然而，该研究的作者认为，现在预测汤加火山喷发的确切气候影响还为时过早。研究人员写道：“继续监测这次喷发和未来的火山气体以更好地量化它们在气候中的不同作用至关重要。”

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