汤加火山爆发将前所未有的大量水蒸气注入平流层。

NASA 的微波边缘探测仪探测到大量的水蒸气喷射到大气中，这最终可能会暂时使地球表面变暖。

Hunga Tonga-Hunga Ha’apai 火山水下喷发产生的伞云。

1 月 15 日，当 Hunga Tonga-Hunga Ha’apai 火山爆发时，由其引发的海啸席卷了全世界，并引发了环绕地球两圈的音爆。南太平洋海底的火山喷发向地球平流层喷射出巨大的水蒸气羽状物，足以填满 5.8 万个奥运会运动场大小的游泳池。大量的水蒸气足以暂时影响地球的全球平均温度。

南加州 NASA 喷气推进实验室的大气科学家 Luis Millán 说:“我们从未见过这样的情况。”他领导了一项新的研究，研究汤加火山注入平流层的水蒸气量。平流层是距离地球表面约 8 到 33 英里( 12 到 53 公里 )的大气层。

在发表在《地球物理研究快报》上的这项研究中， Millán 和他的同事们估计，汤加火山喷发向地球平流层发送了大约 146 兆位元( 1 兆位元相当于一万亿克)的水蒸气——相当于该大气层中已经存在的水量的 10%。这几乎是科学家们估计的 1991 年菲律宾皮纳图博火山喷发进入平流层的水蒸气量的四倍。

这张卫星图像显示， 2015 年 4 月，在 2022 年 1 月，一场爆炸性水下火山爆发摧毁了波利尼西亚岛的大部分地区之前，Tonga-Hunga Ha’apai 火山完好无损。

Millán 分析了 NASA Aura 卫星上的微波翼面探测仪( MLS ）的数据，该仪器可以测量大气气体，包括水蒸气和臭氧。汤加火山爆发后， MLS 团队开始发现水蒸气读数高得离谱。 Millán 说:“我们必须仔细检查羽流中的所有测量值，以确保它们是可靠的。”

会留下持久的“疤痕”

火山喷发很少向平流层注入大量的水。在 NASA 进行测量的 18 年里，只有另外两次火山喷发—— 2008 年阿拉斯加的 Kasatochi 火山喷发和 2015 年智利的 Calbuco 火山喷发——向如此高的海拔地区输送了大量的水蒸气。但与汤加事件相比，这些只是昙花一现，之前两次喷发产生的水汽都很快消散了。另一方面，汤加火山注入的过量水蒸气可能会在平流层中停留数年。

这些额外的水蒸气可能会影响大气化学，促进某些化学反应，从而暂时加剧臭氧层的消耗，它还可能影响地表温度。像喀拉喀托火山和皮纳图博火山这样的大规模火山喷发通常通过喷射气体、灰尘和火山灰将阳光反射回太空来冷却地球表面。相比之下，汤加火山并没有向平流层注入大量的气溶胶，喷发产生的大量水蒸气可能会产生短暂的小暖化效应，因为水蒸气会锁住热量。当额外的水蒸气从平流层循环出去时，这种影响将会消散，而且不足以显著加剧气候变化的影响。

2022 年 1 月 16 日一名宇航员在国际空间站拍摄了一张照片显示了前一天发生的 Hunga Tonga-Hunga Ha’apai 火山爆发的火山羽流。

如此大量的水注入到平流层可能只是因为水下火山的破火山口——一个盆地状的凹陷，通常是在岩浆喷发或从火山下面的一个浅腔中流出后形成的——在海洋中的深度刚好合适:大约 490 英尺( 150 米 )深。如果再浅一点，就不会有足够多的海水被喷发的岩浆加热，从而解释 Millán 和他的同事看到的平流层水蒸气值。再深一点，海洋深处的巨大压力就可能抑制火山喷发。

“ MLS 仪器的位置很好，可以探测到这种水汽羽流，因为它观测的是从地球大气层发出的自然微波信号。测量这些信号使 MLS 能够“看穿”像火山灰云这样的障碍，而火山灰云会使其他测量平流层水汽的仪器失效。MLS 是唯一一种覆盖密度足够大的仪器，可以捕捉到发生时的水汽羽流，也是唯一一种不受火山释放的火山灰影响的仪器。” Millán 说。

参考文献：

[1]Tonga Eruption Blasted Unprecedented Amount of Water Into Stratosphere | NASA