火山通过使地球变暖和变冷来改变地球的气候。与人造污染物相比,它们对气候的净影响很小。
即便如此,史前时期几乎持续不断的火山爆发以及过去几个世纪里几次史诗级的火山爆发造成的气候变化,提供了一个警告:它帮助我们想象,如果我们放任环境被我们的疏忽破坏,地球上还会有什么样的生命。beplay体育官网电脑
史前火山
历史上有记载的火山爆发次数与科学家们对史前时期火山活动的了解相比微不足道。
大约2.52亿年前,在现在的西伯利亚的大片地区,火山在大约10万年的时间里不断爆发。(这似乎是一段很长的时间,但在地质术语中,这只是一眨眼的时间。)
火山气体和火山灰被风吹到世界各地,引发了一连串的气候变化。其结果是灾难性的全球生物圈崩溃,导致地球上95%的物种死亡。地质学家称这一事件为大灭绝.
历史时期的火山灾害
1815年以前,印度尼西亚松巴哇岛的坦博拉火山被认为是一座死火山。同年4月,它爆炸了两次。坦博拉山曾经有14000英尺高。爆炸后,它的高度只有原来的三分之二。
![从海拔2851的坦博拉火山口的美丽景色"class=](http://www.cellsaddle.com/thmb/aHvFAHMOnLV3pxP_pMSPvo4Ankk=/4640x3472/filters:no_upscale():max_bytes(150000):strip_icc()/beatiful-view-of-mout-tambora-crater-from-an-altitude-of-2851-1319186028-d637d34a5a2b43d1adcd2e49822994cd.jpg)
岛上的大部分生物都被消灭了。对人类死亡的估计差异很大,从年报告的瞬间死亡10,000人不等史密森尼杂志美国地质调查局(USGS)表示,火山气体和火山灰破坏了土地,改变了气候,导致92000人死于饥饿。除了四个幸运儿整个坦博拉王国(10000人以上)消失在爆炸中.
随着火山灰和气体迅速注入大气,亚洲的季风发展速度变慢,导致干旱导致饥荒。干旱之后是洪水,改变了孟加拉湾的微生物生态。这似乎是导致霍乱新变种和全球霍乱大流行的原因。在19世纪早期,公共卫生机构没有协调,因此大流行的死亡人数很难精确统计。Non-definitive估计估计有几千万。
第二年,坦博拉引起的全球变冷非常严重,以至于1816年经常被称为“没有夏天的一年”和“小冰河期”。夏季的几个月里,暴风雪席卷了北美和欧洲部分地区,杀死农作物和牲畜造成饥荒,骚乱和难民危机。当年的画作展示了黑暗、色彩怪异的天空。
坦博拉山和一大把其他火山灾害除此之外,在历史时期,事情远没有史前时期那么戏剧化。
根据美国地质勘探局的说法,在地球的大洋脊上,构造板块在深水下相互滑动,来自地球过热地幔的熔融岩石不断从地壳深处上升,形成新的海底。从技术上讲,山脊上所有流入的熔岩与海水相遇的地方都是火山。除了这些地方,全世界大约有1350座潜在的活火山,其中只有大约500座在有记录的历史上爆发过。它们对气候的影响是深远的,但大多是短暂的。
火山的基础知识
美国地质勘探局将火山定义为地壳上的开口,当岩浆穿过地壳,从山的侧面或顶部喷出时,火山灰、高温气体和熔融岩石(又名“岩浆”和“熔岩”)通过这些开口逸出。
有些火山喷发缓慢,几乎就像在呼气一样。对另一些人来说,火山爆发是爆炸性的。在致命的力量和温度下,熔岩、燃烧的大块固体岩石和气体喷涌而出。作为一个火山能喷出多少物质的例子,美国国家海洋和大气管理局(NOAA)估计坦博拉火山喷出了31立方英里的火山灰。据《连线》杂志计算,这么大的火山灰量可以“埋掉波士顿芬威球场81544英里(131322公里)深的球场”。
坦博拉火山是有史以来最大的一次喷发。即便如此,火山一般都会喷出很多的灰烬。气体。当一座山在它的顶部“爆炸”时,喷出的气体可以到达平流层,这是一层大气,从地球表面上方约6英里延伸到31英里。
火山火山灰和气体对气候的影响
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火山使周围的空气过热,局部温度升高,而火山及其熔岩仍保持红色,全球变冷的影响更为持久和深远。
全球变暖
火山释放的主要气体之一是二氧化碳(CO2),这也是人类制造的温室气体,对地球气候变暖负有最大责任。二氧化碳通过吸收热量使气候变暖。它允许来自太阳的短波辐射通过大气层进入,但同时阻挡了大约一半由此产生的热能(即长波辐射)逃离地球大气层并返回太空。
美国地质调查局估计,火山每年向大气中排放约2.6亿吨二氧化碳。即便如此,火山释放的二氧化碳可能不会对气候产生重大影响。
美国国家海洋和大气管理局估计,人类向地球大气中排放的二氧化碳是火山排放的60倍。美国地质勘探局(USGS)表示,两者的差距甚至更大;报告称,火山释放的二氧化碳不到人类释放的1%,而且“当代火山喷发释放的二氧化碳从未导致可探测到的全球大气变暖。”
全球变冷,酸雨和臭氧
坦博拉火山爆发后的冬季后果显而易见,火山引发的全球变冷是一个巨大的危险。酸雨和臭氧层的破坏是火山的其他灾难性影响。
全球变冷
从气体:除了二氧化碳,火山气体包括二氧化硫(SO2)根据美国地质调查局的说法,二氧化硫是火山引发全球变冷的最重要原因。SO2转化为硫酸(H2SO4),硫酸凝结成细小的硫酸盐液滴,与火山蒸汽结合,形成通常被称为“硫化氢”的白色薄雾。vog”。vog被风吹到世界各地,将它遇到的几乎所有入射太阳光线反射回太空。
美国环境保护署(EPA)将二氧化硫烟雾的主要来源标记为“发电厂和其他工业设施燃烧化石燃料”,这与火山向平流层释放beplay体育官网电脑的二氧化硫一样多。嘿,火山。在这件事上,你相对来说没有什么麻烦。
人为和火山二氧化碳排放
- 全球火山排放量:每年2.6亿公吨
- 燃料燃烧产生的人为二氧化碳(2015年):每年323亿公吨
- 全球道路运输(2015年):每年58亿公吨
- 华盛顿州圣海伦斯火山爆发(1980年,美国历史上最致命的一次爆发):0.01亿吨
- 菲律宾皮纳图博火山爆发(1991年,有记录以来第二大火山爆发):0.05亿吨
灰:火山喷发出大量的岩石、矿物和玻璃的小碎片天空。虽然这些“灰烬”中较大的碎片很快就会从大气中掉落,但最小的碎片会上升到平流层,停留在极高的高度,受到风的冲击。数百万或数十亿的微小火山灰颗粒将入射的太阳光线从地球反射回太阳,只要火山灰停留在平流层,地球的气候就会变冷。
来自气体和灰烬的共同作用:来自科罗拉多州博尔德市几个机构的地球物理学家进行了一次气候模拟,并将模拟结果与2014年2月热带克鲁特火山喷发后通过卫星和飞机收集的观测结果进行了比较。他们发现,SO2在大气中的持久性很大程度上取决于它是否被灰颗粒包裹。火山灰中更多的SO2导致了更持久的能够冷却气候的SO2。
酸雨
有人可能会想,解决全球变暖的一个简单办法是故意向平流层注入二氧化硫来降温。然而,盐酸(HCl)存在于平流层中。它的存在是因为地球上的工业煤炭燃烧,也因为火山喷发。
当SO2, HCl和水沉淀到地球上时,它们会这样做酸雨它会带走土壤中的营养物质,并将铝渗入水道,杀死许多海洋生物。如果科学家们试图用二氧化硫来对抗全球变暖,他们可能会造成严重破坏。
臭氧
除了可能以酸雨的形式析出外,火山产生的盐酸还带来了另一个危险:它威胁着地球的臭氧层,而臭氧层保护着所有植物和动物的DNA不受不受约束的太阳紫外线辐射的破坏。盐酸分解很快变成氯(Cl)和一氧化氯(ClO)氯破坏臭氧。根据美国环保署的说法,“一个氯原子可以破坏超过10万个臭氧分子。”
菲律宾和智利火山爆发后的卫星数据显示,火山上空平流层的臭氧损失高达20%。
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阿列克谢·伊尔帕拉/盖蒂图片社
与人类造成的污染相比,火山对气候变化的贡献很小。地球大气中破坏气候的CO2、SO2和HCl大多是工业过程的直接结果。(燃煤产生的灰主要是一种陆地和低层大气污染物,因此它对气候变化的贡献可能有限。)
尽管火山在气候变化中所起的作用相对微不足道,但大型火山爆发后随之而来的洪水、干旱、饥饿和疾病可以作为一种警告。如果人为的大气污染继续有增无减,洪水、干旱、饥荒和疾病可能会变得不可阻挡。