古老冰層為過去數(shù)十個(gè)巨大火山爆發(fā)的研究帶來新線索
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古老冰層為過去數(shù)十個(gè)巨大火山爆發(fā)的研究帶來新線索
（神秘的地球uux.cn報(bào)道）據(jù)cnBeta：對許多人來說，一提到火山爆發(fā)就會(huì)聯(lián)想到末日場景，冰層其中包括震耳欲聾的為過爆炸、黑暗的去數(shù)火山灰飄向平流層以及在驚慌失措的人類逃命時(shí)膠狀的熔巖掩埋其路徑上的一切。雖然這樣的大火帶新火山爆發(fā)理論上可能會(huì)在明天發(fā)生，但當(dāng)涉及到現(xiàn)代真正的山爆大規(guī)模火山爆發(fā)時(shí)，我們不得不轉(zhuǎn)向?yàn)?zāi)難電影和書籍。研究
“我們沒有經(jīng)歷過任何歷史上最大的線索火山爆發(fā)。我們現(xiàn)在可以看到這一點(diǎn)。古老個(gè)巨2010年造成歐洲空中交通癱瘓的冰層Eyjafjellajökull跟我們在更早以前確定的噴發(fā)相比顯得微不足道，”哥本哈根大學(xué)尼爾斯-玻爾研究所的為過Anders Svensson副教授說道，“其中許多比過去2500年的去數(shù)任何噴發(fā)都要大。”
通過比較在南極洲和格陵蘭島鉆探的大火帶新冰芯，Svensson和他的山爆研究人員設(shè)法估計(jì)了過去6萬年中火山爆發(fā)的數(shù)量和強(qiáng)度。直到現(xiàn)在，研究對2500多年前的火山噴發(fā)的估計(jì)一直跟巨大的不確定性和缺乏精確性有關(guān)。
69個(gè)比坦博拉火山噴發(fā)更大的噴發(fā)
在研究人員確定的火山爆發(fā)中，有85次是全球性爆發(fā)。其中69次估計(jì)比1815年印度尼西亞坦博拉火山的噴發(fā)還要大--這是人類歷史上有記載的最大的火山噴發(fā)。坦博拉火山噴發(fā)時(shí)，大量硫酸被噴入平流層、阻擋了陽光并在隨后的幾年里導(dǎo)致全球變冷。這次噴發(fā)還造成了海嘯、干旱、饑荒和至少8萬人死亡。
“為了重建古代火山噴發(fā)，冰芯比其他方法有一些優(yōu)勢。每當(dāng)一個(gè)真正的大噴發(fā)發(fā)生時(shí)，硫酸就會(huì)被噴射到高層大氣中，然后分布到全球--包括格陵蘭和南極洲，”Anders Svensson解說道，“我們可以通過觀察落下的硫酸量來估計(jì)火山噴發(fā)的規(guī)模。”
在以前的一項(xiàng)研究中，研究人員設(shè)法使南極洲和格陵蘭島的冰芯同步化--即在相同的時(shí)間尺度上確定各自冰芯層的日期。研究人員通過這種方式得以比較冰中的硫磺殘留物并推斷出硫酸在全球重大火山爆發(fā)后蔓延到兩極的時(shí)間。
什么時(shí)候會(huì)再次發(fā)生？
Anders Svensson說道：“新的6萬年火山爆發(fā)時(shí)間線為我們提供了比以往更好的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)。現(xiàn)在我們可以看到，在史前冰河時(shí)期發(fā)生的這些大噴發(fā)比現(xiàn)代多得多。因?yàn)榇笮蛧姲l(fā)相對罕見，所以需要一個(gè)長的時(shí)間線來了解它們發(fā)生的時(shí)間。這就是我們現(xiàn)在所擁有的。”
人們可能會(huì)想，下一次這樣的大規(guī)模噴發(fā)會(huì)在什么時(shí)候發(fā)生。但Svensson還不準(zhǔn)備做出任何具體的預(yù)測：“在我們研究的整個(gè)期間，發(fā)生了三次最大的已知類別的噴發(fā)，即所謂的VEI-8噴發(fā)。因此，我們可以預(yù)期在某個(gè)時(shí)候會(huì)有更多的噴發(fā)，但我們只是不知道那會(huì)是在一百年還是幾千年后。坦博拉大小的噴發(fā)似乎每一千年就會(huì)噴發(fā)一次或兩次，所以等待的時(shí)間可能會(huì)更短。”
氣候是如何被影響的？
當(dāng)威力足夠大時(shí)，火山爆發(fā)會(huì)影響全球氣候，那里通常會(huì)有一個(gè)5-10年的冷卻期。因此，研究人員對繪制過去的主要火山爆發(fā)圖有著很大的興趣--因?yàn)樗鼈兛梢詭椭覀冋雇磥怼?br>“冰芯包含了關(guān)于噴發(fā)前后溫度的信息，這使我們能計(jì)算出對氣候的影響，”Anders Svensson說道，“由于大型噴發(fā)告訴我們很多關(guān)于我們的星球?qū)夂蛳到y(tǒng)的變化有多敏感，它們對氣候預(yù)測非常有用。”
然而確定地球的氣候敏感性是目前氣候模型的一個(gè)致命弱點(diǎn)。Svensson總結(jié)道：“目前的IPCC模型并沒有牢牢掌握氣候敏感性--也就是說，大氣中的二氧化碳增加一倍會(huì)產(chǎn)生什么影響。火山運(yùn)動(dòng)可以為我們提供答案，當(dāng)?shù)厍虻拇髿廨椛漕A(yù)算發(fā)生變化時(shí)，無論是由于二氧化碳還是由于硫磺顆粒的覆蓋，溫度會(huì)發(fā)生多大的變化。因此，當(dāng)我們估計(jì)了大型火山爆發(fā)對氣候的影響后，我們將能夠利用這一結(jié)果來改進(jìn)氣候模型。”
據(jù)悉，研究人員總共在格陵蘭島冰芯中發(fā)現(xiàn)了1113次火山噴發(fā)，在南極冰芯中發(fā)現(xiàn)了740次噴發(fā)，在這些冰芯中，每平方公里的硫酸沉積量分別大于20公斤和10公斤。
在確定的噴發(fā)中，有85次是由地球兩極的研究人員觀察到的。其中25次比過去2500年中的任何一次噴發(fā)都要大，而69次比1815年的坦博拉火山噴發(fā)要大，這是過去500年中有記錄的最大的火山噴發(fā)。
相關(guān)研究報(bào)告最近發(fā)表在了《Climate of the Past》上。