研究人员发现气候变化将改变火山喷发对全球的冷却效果

火山爆发的地点和时间不是人类可以控制的，但是随着大气层因气候变化而变暖，大型但不频繁的火山爆发所排放的火山灰和气体将越来越高。气候变化还将加速火山物质的运输，这些火山硫酸盐气溶胶以小而亮的水滴形式从热带地区向高纬度地区运输。

对于大型火山爆发，这些现象的综合效应将导致火山气溶胶产生的雾霾阻挡更多的阳光到达地球表面，最终放大了火山爆发造成的暂时性冷却。当菲律宾的皮纳图博火山在1991年爆发时，全世界都感受到了它的影响。这次喷发产生的烟尘到达了30多公里的天空，形成了一层全球雾霾。1992年，这层雾霾导致全球气温下降了0.5摄氏度之多。相比之下，自1850年以来，人类活动使全球气温升高了1摄氏度以上。然而，火山气溶胶的影响只持续了一两年，而人为的温室气体将影响气候几个世纪。

现在研究人员想从相反的角度看这个问题，气候变暖如何影响火山喷发带来的冷却？火山烟羽像热气球一样上升，它们不断上升到它们自然浮力的高度。剑桥大学的研究探讨了在不同的变暖情况下，这些羽流能在大气层中上升到多高并被输送到全球。研究人员使用全球气候模型与火山烟羽模型相结合，模拟火山喷发所排放的气溶胶可能受到气候变化的影响。

他们发现，对于像皮纳图博火山这样通常每世纪发生一次或两次的大型喷发，气候变化将导致烟羽上升得更高，气溶胶更快地在全球扩散，导致冷却效应被放大15%。海洋温度的变化预计将进一步放大冷却，冰原的融化预计也将增加冰岛等地的火山爆发频率和规模。

然而，对于通常每年都会发生的中等规模喷发，如2011年厄立特里亚的纳布罗火山喷发，在全球变暖的情况下，其影响将减少约75%。这是因为对流层顶的高度预计会增加，使火山烟羽更难到达平流层。局限于对流层的火山烟羽产生的气溶胶在几周内就会被降水冲走，使其对气候的影响相对较小，而且更加局部化。

这项研究可以为未来火山对气候的影响演变提供新的启示。与人类温室气体排放相比，火山对气候的影响有限，但是它们也是整个系统一个重要部分。随着人类继续排放温室气体，火山排放物与大气层相互作用的方式将继续改变，为了充分了解气候的变化，量化这些相互作用是很重要的。