火山爆发可以冷却气候，但洪加汤加不会

本周末，Hunga-Tonga-Hunga-Ha'apai 火山的喷发将大量火山灰送入大气层，并引发了海啸，影响了环太平洋地区的大部分地区。 在撰写本文时，汤加火山爆发所造成的破坏才刚刚开始为人所知，据报道该岛屿上发生了广泛的破坏。 科学家们早就知道，大型火山爆发会对全球气候产生直接和长达数年的影响，并且整个研究领域已经发展到更好地理解这些机制。 然而，本周末喷发的早期数据表明，它太小，无法对气候变化产生任何有意义的影响。

与全球气温下降有关的最著名和研究最多的火山事件之一是 1991 年菲律宾皮纳图博火山的喷发。 在三天的时间里，皮纳图博在大气中释放了 6 到 22 万吨二氧化硫，大约相当于人造二氧化硫的 20%₂ 去年发布。 硫酸盐气溶胶具有反射性，会散射阳光并将其中的一部分反射回太空。 如果大气中有足够数量的这些化合物，就可以将足够的光从地球反射出去，从而使地球降温。

火山硫酸盐特别擅长影响全球气候。 人为排放物，例如来自发电厂的排放物，在地面或接近地面水平排放，往往会在数天或数周内保留在大气中，与空气中的水结合并以酸雨的形式返回地球。 然而，在大规模火山喷发期间，大部分 SO₂ 在平流层中高出数英里，在大多数云层和天气之上，在那里它们只会被移除 慢慢地 随着时间的推移，通过重力沉降或大规模循环。 在那个高度，气溶胶会持续数月至数年。 皮纳图博火山爆发后的一年内，全球气温下降了近 1 华氏度。

研究这种现象的科学家已经开始研究有目的地释放硫酸盐或类似的气溶胶以冷却地球。 所谓的地球工程将允许人类通过在我们的工具集中添加全球冷却技术来避免气候变化的最坏影响。 该技术不是万能药，即使是该方法最热心的支持者也会同意这一点。 一方面，高层大气中的硫化合物也被证明会攻击臭氧层，大部分硫最终会以酸雨的形式返回地表。 该方法也无助于抑制人为碳排放对环境的其他影响，例如海洋酸化。 通过地球工程或天然火山等效物实现全球降温并不是应对气候变化的灵丹妙药。 相反，它只是我们可以使用的一组缩小工具中的一个坏选择，以避免最坏的情况，科学家们正在努力了解其影响和影响，以防它成为最不坏的选择。

然而，Hunga-Tonga-Hunga-Ha'apai 可能不会作为测试用例，也不会为我们争取时间。 来自地球观测卫星的早期数据表明，二氧化硫的总排放量大约是皮纳图博的 1% 到 2%，而且几乎是一个数量级太小，无法对气候产生任何可衡量的影响。 喷发可能仍会继续，并且可能会释放更多的行星冷却气体，但在这一点上，我们继续向更高的温度和更高的海洋进军仍然有增无减。 从可再生能源到绿色氢再到碳捕获，通常的解决方案仍然是我们应对气候危机的最佳工具。