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大量水气因汤加火山进入平流层:将停留多年 或影响地球气候模式

美国NASA发射的Aura卫星搭载了微波边缘探测器,可以测量大气中各种气体和气溶胶的浓度。它测试了汤加火山上空的大气,结果出乎所有人的意料,汤加火山喷出的最多的气体实际上是水蒸气。这是火山监测以来的第一次,项目负责人路易斯·米兰说,他以前从未见过这种情况。米兰认为,这可能与海底的汤加火山有关。

海底火山不同于陆地火山,它们散发的气体需要穿过海水。二氧化碳和二氧化硫都溶于水,这种溶解度会随着压力的增加而增加。每潜水10米增加一个大气压,在冲出的过程中,大量气体溶解在水中。但是火山释放的能量提高了附近海水的温度,增加了水的蒸发,导致汤加海底火山喷出的气体中水蒸气占了很大一部分。在火山喷发的影响下,水汽进入平流层,气象卫星光环发现平流层的水汽含量增加了10%左右。它对环境无害,反正最后都会变成雨和地。也许大气的结构远比我们想象的复杂,水蒸气也没有我们想象的那么无害。

 

我们说的大气层主要分为五层,从里到外依次是:对流层、平流层、中间层、暖层和逃逸层。平流层离地面10到50公里范围内,原来的特点是没有云,水汽很少,天气变化不大。我们的飞机通常在平流层飞行,以减少天气对飞机的影响。在距离地面20到30公里的地方,会有一层薄薄的臭氧层,混合在平流层中间,起到吸收紫外线的作用。

臭氧由三个氧原子组成,很容易受到干扰。只要自由基出现,三个氧原子组成的臭氧系统就会崩溃,变成氧气。水会把平流层中的氯和溴变成自由基,破坏臭氧结构,瓦解臭氧层。
一般来说,平流层的水汽不多,大气中90%的水汽在对流层,所以大部分天气变化也发生在这一层。而汤加火山的喷发直接将水蒸气送入平流层,导致含量剧增。这些水将在平流层停留多年,并继续与氯和溴反应,形成自由基,破坏臭氧层。臭氧层被破坏后,地球环境将发生巨大变化。
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