近日，汤加首都努库阿洛法以北的洪阿哈阿帕伊岛发生火山喷发，引发海啸，给当地民众造成巨大生命和财产损失。有读者担心火山喷发会使气温变冷。1815年印度尼西亚坦博拉火山喷发就曾导致北半球气候严重反常，夏季出现了罕见低温和暴风雪，被称为“无夏之年”。火山喷发为什么会引起全球变冷？“无夏之年”会再度出现吗？

　　阳伞效应原理

　　火山喷发的危害不止岩浆和海啸，在最近1000年的气候波动中，火山活动是影响气温变化的重要因素。

　　火山活动会释放出大量炽热的火山灰和气体，进入大气层中的火山灰会阻挡太阳辐射，导致气温降低。例如1980年美国华盛顿州的圣海伦斯火山喷发时，由于火山灰的影响，喷发当日白天的气温下降了足足有8℃。不过，火山灰颗粒的体积和重量较大，在大气中的滞留时间不长，一般介于6~12个月之间。

　　同时，强火山喷发会把大量含硫气体注入大气层，这些气体经过一系列化学反应在平流层下部形成硫化物气溶胶，通过改变整个大气中的二氧化硫、二氧化碳、硫化氢、甲烷以及微小固体颗粒物平衡，造成大气层的光化学过程异常。也就是说，不仅是火山灰颗粒，硫酸气溶胶也会散射和反射太阳辐射，后者还会更长间阻碍阳光。这类由大气污染物对太阳辐射的削弱作用而引起的地面冷却的效应，也被称为阳伞效应，像一把太阳伞一样遮住了阳光。

　　火山冬天现象

　　平流层硫化物气溶胶颗粒会吸收近红外波段短波辐射、地表及低层大气发射的长波辐射，使平流层本身增温。但气溶胶与水汽混合形成的火山云，也会使到达地表的直接太阳辐射显著减少，散射太阳辐射增加，从而导致地表总辐射减少，造成降温。

　　火山云随大气环流在2~3周内迅速蔓延至全球，影响全球气候。一次较大的火山喷发足以导致全球气温降低0.2~0.5℃。同时，平流层上不存在降水的清洗作用，因此火山气溶胶持续滞留的时间长达2~3年，对气温长期产生作用。例如1991年菲律宾的皮纳图博火山喷发后的两年内，气溶胶对气候仍在不断产生影响。

　　另外，火山喷发还会通过影响局地大气环流系统从而影响气候，其中强度较大的火山喷发事件通常还会导致夏季降温。这种火山喷发之后大气温度异常降低的现象，被称为“火山冬天”。“无夏之年”则是特指1815年印度尼西亚坦博拉火山喷发引起的强度较高“火山冬天”现象。

　　火山爆发指数

　　火山喷发的强度级别，被称为火山爆发指数（简称VEI）。它通过对喷出物体积、火山云的定性观测来度量火山喷发的强烈程度，数值越大，代表火山喷发强度、范围能量释放以及对周围的破坏程度越强。目前数值范围为0~9级。

　　历史上，1815年印度尼西亚坦博拉火山爆发指数（VEI）是7级，导致“无夏之年”。1991年菲律宾的皮纳图博火山爆发指数（VEI）是6级，导致全球气温低于正常值0.3~0.5℃的“火山冬天”。而当前虽有迹象表明本次汤加火山爆发的VEI指数可能达到5~6级，但喷发时间短，阳伞效应十分有限。

　　当然，汤加火山喷发将如何影响气候，仍需要进一步的研究与更多的数据，而不仅仅取决于VEI。北美洲和欧亚大陆大部分地区气温的升降以及变化的幅度还取决于喷发点的位置。例如近几十年发生于热带地区的两次火山事件，就引起了当年北美和欧洲部分地区冬季气温的升高。原因是低压系统和冷空气长时间滞留于高纬度地区，导致更强的西风环流携带更多的海洋暖湿空气进入陆地，从而导致受影响地区的冬季气温没有降低反而升高。

　　（本报综合）