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无夏之年?汤加海底火山喷发,将如何影响全球农业?

发布时间:2022-01-19

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汤加海底火山大爆发

    14日上午位于汤加王国努库阿洛法以北约65公里处的洪阿哈阿帕伊岛火山开始喷发,15日下午第二次剧烈喷发,喷发持续了约8分钟,火山灰柱直径约5千米、高20千米。

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1月14日下午5点14分,火山喷发。Taaniela Kula_ TGS 图


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15日喷发画面,云团范围明显比前一天更广了。@海客新闻视频截图

    火山喷发的音爆,在距离火山800公里之外的斐济,都能听到。据专家的说法,其能量相当于1000颗核弹在太平洋集中爆炸。


    气象卫星捕捉到了此次火山喷发的过程,即使在全球卫星云图上,这惊心动魄的场面也清晰可见。

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    从卫星云图动画上看,南太平洋上汤加群岛附近巨大的云团腾空而起。声势甚至超过了旁边的热带气旋。



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    产生的火积云直接突破了对流层顶,火山爆发瞬间的巨大冲击波清晰可见。

    截至15号夜间,火山灰还在不停落下,当地通信网络受到干扰。下午 6 点 40 分左右,汤加的所有互联网连接全都中断。


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图:汤加所在地



    此次爆发程度如何?

    火山喷发和地震一样,是按等级来区别计算的,一共分为8级,被称之为火山喷发指数(VEI),用VEI-1级至VEI-8级来表明,最小的是一级。

     根据专家估测,此次火山爆发等级强度很可能达到了VEI-5级的上端,甚至有可能达到VEI-6级,这有可能是自1991年菲律宾皮纳图博火山爆发以来,全球最强的火山喷发。

    目前可知最强强度的火山爆发为1815年在印尼爆发的坦博拉火山,喷发强度达VEI7级。

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    另一个能说明这次喷发有多夸张的,还有下面这张图。这是汤加的洪阿哈阿帕伊岛,一座由火山喷发形成的无人岛。

    上面这张是本月7号拍摄的,当时尚且可以仍然清晰看到完整的岛屿面貌。但在经过火山爆发后,这座岛屿干脆被炸掉了一半。

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    不过需要注意的是该岛是“位于火山之上的岛屿”,而并不是“火山口所在的岛屿”。

    两者的相对关系,其实是这样的——

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    想不到吧,岛屿上这个小小的湖泊根本不是什么火山口。岛屿两侧那蜿蜒的山脊,才是火山口真正的边缘。



火山喷发,将如何影响全球气候?

    火山喷发时,蕴藏巨大能量,喷发的火山灰与气流相结合,通过气流的抬升,可以到达万米高空,也就是飞机巡航的高度。

     喷发的火山灰中有大量的溶石,还会释放出很多二氧化碳气体,与空气融合后形成气体溶胶颗粒,太阳照在上面,阳光会被反射回去,遮挡了太阳光照射到地球,就会降低全球的平均温度,科学的说法叫做“遮阳伞效应”。

    本次汤加火山爆发,在最激烈的喷发之后,火山灰烟云没有沿着对流层西风带自西向东飘,而是反其道而行之,向西边的澳大利亚飘去,这说明,火山灰已进入平流层,这就意味着他们将会在毫无阻拦的环境下向四面八方扩散并开始遮挡阳光。

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历史上火山爆发影响回顾

    1815年印尼坦博拉火山大喷发。坦博拉火山的爆发是人类历史上最大规模的火山爆发之一,其威力达到了VEI-7,全球气温平均下降0.53度,1816年全年没有夏天。“无夏之年”因此得名。从对农产品的影响看,欧洲、北美洲及亚洲都出现灾情,夏天出现罕见低温;欧洲及美洲农业生产受影响尤甚;亚洲气候亦受影响,中国云南因而出现饥荒。根据相应的资料显示,当年北美新英格兰地区农作物大量失收,各种谷物价格急升,例如燕麦价格由1815年的每桶12美分暴涨至92美分。

    1883年喀拉喀托火山爆发,等级为VEI-6的大爆发释放出21立方公里的火山灰。该次喷发以及引发的海啸摧毁了数百个村庄和城市,全球平均降温0.6摄氏度。

    1991年皮纳图博火山爆发。火山喷发使山峰的高度降低了约300米,并向平流层中喷射了两千万吨二氧化硫,对地球气候产生重大影响。进入平流层的二氧化硫减少了地球上的10%的阳光,使当年全球平均气温下降约0.5℃,结果导致了地球进入了两年的“火山冬天”。

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汤加火山喷发,会造成“无夏之年”吗?

    目前看来,汤加火山如果不再出现更多大规模喷发,后果尚且是可控的。这一判断主要基于以下几点:

    1. 汤加是南半球远离大陆的岛国,对各个大陆,尤其是北半球国家的冲击相对较小。


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     2. 它的火山口处于海底,海洋吸收了大部分火山喷发的能量。比如20公里的气柱高度,只有当时皮纳图博火山的一半。


     3. 喷发过程中物质经过海水,一部分气体也会在水中溶解,不会全部散布到大气中;NASA的卫星测量数据表明,目前汤加火山释放的二氧化硫仅为皮纳图博的2%。


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    中国气象爱好者也表示,本次汤加火山喷发虽然也很强,但对全球气候的影响,尤其是对北半球的影响,应该要比皮纳图博火山弱,更比不上坦博拉火山,北半球不太可能出现“无夏之年”。

     不过,作为新世纪乃至近30年最强的火山喷发之一,汤加火山喷发还是会带来一些气候影响。南半球中高纬度的澳洲南部、巴西南部、新西兰、阿根廷、智利及南非的气候将首当其冲;

     火山喷发点在ENSO监测区附近,警惕火山喷发通过海气遥相关作用,影响风海流,甚至在拉尼娜转中性的趋势上加把火,催生厄尔尼诺;火山喷发如果持续很久,气溶胶进入平流层过多,北半球阶段性冷事件及与之相关的强对流等极端天气,今年有可能增多。




火山喷发将如何影响农业生产?

    中州期货分析师吴晓杰表示,因目前喷发活动仍在继续,仅能做早期的定性判断。从专业气象机构的分析来看,此次汤加火山喷发会对包括澳洲南部、巴西南部、新西兰、阿根廷等地区的南半球中高纬度地带气象产生影响,改变风海流,提高太平洋海温指数,促使目前的弱拉尼娜气候提前结束,甚至催生厄尔尼诺。


    提振大豆产业

    对于大豆产业来说,当前正处于南美作物生长关键期。拉尼娜气候使得包括巴西南部、阿根廷和巴拉圭等南美洲西南部地区遭受了干燥和高温的双重打击,对作物生长形成不利影响;巴西偏北部区域降雨充足,作物生长良好,收割期甚至出现过多降雨影响单产。

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    若本次火山喷发带来的气象改变导致拉尼娜减弱或提前结束,或给目前正处于干旱期的南美大豆带来更多降水,有助于提振产量预期。若本次火山喷发持续时间较长,或催生北半球在2022年春夏发生厄尔尼诺。

    通常厄尔尼诺气候会令美国南部降水偏多,北部容易出现异常暖冬。厄尔尼诺发生时,正值美豆种植、开花和灌浆期,有助于提升降水量,对大豆的开花与灌浆产生积极影响,提升大豆单产。


    极端天气威胁加剧

     若火山持续喷发使全球平均气温下降,可能形成“无夏之年”,因此不能忽视火山喷发可能对全球农业造成的影响。

    下降的温度即使只有0.5度,也会造成一些高寒山区及高纬度地区的玉米等作物达不到有效积温,不能正常成熟,产量减少;

    同时,伴随气温下降,水分的蒸发量就会受到影响,导致降雨量减少,一些地方可能会出现极端干旱天气,甚至会加重沙漠化;

    火山灰及气溶胶还会遮挡太阳光,农作物光合作用降低,将严重影响作物的产量和品质。



农业应对之道

    为应对可能造成的不利影响,农业生产方面可以选择一些早熟品种,比如玉米和土豆,这些早熟的品种能够抵御可能提前到来的低温,保证产量;

    使用秸秆覆盖农作物,可以提高保温及保水性;

    采用地膜覆盖种植或起拱覆膜种植,能够使作物提前播种,提高地温,保墒防旱、防涝,增加地面植株的光照,能够较好地补偿农作物生长所需的有效气积温,这是取得早熟、高产、优质的一项重要手段。

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    历史上数次火山爆发均对全球造成了温度下降的影响。特别是夏季降温更为明显。

    此次汤加火山爆发等级偏高(VEI-5或VEI-6级),因此我们需要特别注意今明两年夏季农作物主产区的积温是否充足,特别是目前处于拉尼娜状态,北半球夏季容易出现低温多雨。如果积温不足,那么春播作物及果蔬类将容易发生减产。

     其实灾难从没远离我们,只不过近些年变多了,并且影响到了我们的生活,大家才开始重视。

就像《流浪地球》里的那一段独白:


    “起初,没有人在意这场灾难,这不过是一场山火,一次旱灾,一个物种的灭绝,一座城市的消失,直到这场灾难和每个人都息息相关。”
     大自然面前,人类真的很渺小,在灾难面前,人类命运休戚与共。
     愿地球平安,也愿大家都平安!



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