气候变化领域集成服务门户

2016年11月23日，《地球物理研究杂志·大气》（Journal of Geophysical Research: Atmosphere）发表题为《全球变暖对火山羽流上升的影响及未来火山气溶胶强迫的影响》（Impact of Global Warming on the Rise of Volcanic Plumes and Implications for Future Volcanic Aerosol Forcing）的文章指出，气候变暖可能会阻碍火山喷发的含硫气体进入大气平流层，进而阻碍其冷却地球的效应。

火山喷发时，会向平流层中喷射含硫气体，这将对气候产生显著的影响。喷发羽流动力学也受到气候本身的影响，因为大气分层影响羽流的高度。当爆发足够强大时，火山喷出的含硫气体会到达大气层中的平流层。气体与水反应形成气溶胶颗粒在平流层中滞留1年或2年，反射来自太阳的光和热量，从而冷却地球。平均每年有3~5次火山喷发到达平流层。先前的研究已表明，随着地球变暖，大气层的下层会膨胀，使得气体更难以到达平流层。在较低的对流层，气体迅速变成气溶胶和云，并随着雨或雪沉降回地球。

不列颠哥伦比亚大学（University of British Columbia）领导的研究团队使用全球气候模型研究了未来3个世纪气候变化对火山喷发的影响，并使用整体羽流模型（integral plume model）评估了不同温室气体浓度情景下火山羽流最大的上升高度变化。研究发现，随着对流层的升温，对流层将变得更加分层，火山喷发出的气体会稳定在较低的高度。同时，对流层的升温也会使大气层变厚，平流层的下边界将更高。这两种效应使火山羽流更难穿透到平流层。在未来100年，平流层中的火山含硫气体将从2%减少到12%。长期来看，到22世纪和23世纪，平流层中的硫含量将减少12%~25%。变化的范围较大，因为很难预测未来火山的爆发和温室气体排放。研究表明，气候和火山气溶胶强迫之间存在积极的反馈，这种反馈可能对全球变暖速率产生轻微影响，但对理解火山大气输入的长期演化很重要。