今年冬天那麼熱,假如來一次大規模火山噴發,會更熱還是更冷?

關於火山噴發對於全球氣溫影響可能存在兩個極端,支持者認為火山噴發後大量塵埃將進入大氣層,隨著全球性的環流形成塵埃雲遮擋陽光,因此在噴發後可能會形成小冰期,也就是大幅緩解溫室效應!但有另一種觀點認為火山噴發同時會有大量水蒸氣進入大氣層,而水蒸氣具有極強的溫室效應,因此會加劇溫室效應!到底哪個比較靠譜?

今年冬天那麼熱,假如來一次大規模火山噴發,會更熱還是更冷?

明清小冰期的案例

小冰期指的是一些極冷氣候年份,平均氣溫遠低於其他時期,極端性氣候增多,夏季旱澇交替出現,冬季一場寒冷,這在農耕為主的時代對社會的影響是毀滅性的!中國歷史上總共出現過四次小冰期,分別是是:

第一次:商朝末年到西周初年

第二次:東漢末年三國到西晉

第三次:唐朝末年到五代以及北宋初年

第四次:明末清初

史料記載是明末清初最為完整,珠江三角洲這種現代下雪都很少光顧的區域也頻繁降雪,江西的橘子經常遭遇凍害,這在當代幾乎就不存在的事,而同期的西方因為科學的發展,隨著伽利略第一個溫度計的發明,對於溫度的記載以及太陽黑子等多種記錄,使得科學界第一次將小冰期與各種天象與地質活動聯絡起來研究,那麼到底是什麼原因誘發了小冰期呢?

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太陽黑子400年觀測記錄

本例從兩個角度來考慮分析,分別是太陽黑子和地球本身的原因,前者會影響太陽輻射輸出,後者會影響地球獲得總輻射,從1600年到1750年間,太陽黑子數量急劇減少,甚至很多年間太陽都一片空白,沒有任何黑子跡象!這是比較罕見的,比較好玩的是同期的明清小冰期最嚴重時間段剛好發生在此期間!

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同期火山噴發記錄

從火山噴發來看,這個時間節點比較能湊上,1600年2月9日秘魯埃納普蒂納火山噴發規模空前,為其將近半個月的持續噴發中,將30立方公里的火山灰噴入了大氣層,顆粒比較大的早早已經掉落在周圍幾十公里範圍內,24小時內阿雷基帕的火山灰累積達0。25米,但更多的火山灰隨著大氣環流擴充套件全球,使得同年以及許多年以後都受到其嚴重影響!

今年冬天那麼熱,假如來一次大規模火山噴發,會更熱還是更冷?

受到火山影響,1601年是從公元1000年以來最寒冷的冬天,寒冷直接導致了1601-1603沙俄大饑荒,1601-1602年的愛沙尼亞和拉脫維亞都迎來了極度寒冷的冬天!緯度比較靠南的中國中原地區桃花則罕見晚開!

從這個層次來看,火山噴發降溫是大機率的,而且有明清小冰期來站臺,似乎說得過去!

二疊紀末期和三疊紀初期的滅絕事件參考

二疊紀·三疊紀滅絕事件大約發生於2。51億年-2。50億年前,與此年代接近的有一個地質史上第一的超大規模火山噴發事件,這是5億年以來地球上最大規模的火山噴發,其噴出的熔岩大約覆蓋了1/3個俄羅斯,約為700萬平方公里,全球超過700萬平方公里的國家沒幾個吧!

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這座超級火山的遺蹟現在都能找尋到,它被稱為西伯利亞地盾火山,它的出現和地球內部熔岩迴圈的熱柱有關,即形成太平洋底山脊的地幔熱柱,遠遠不斷的製造出新的大洋底部,從而推動整個地球板塊運動,但這次很不幸,在西伯利亞大陸上露頭了!

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黃石公園火山下面也有一條熱柱

火山噴發會有直接後果和間接後果,兩者造成的作用完全不一樣,有的甚至是相反的,首先我們來分析下直接後果:

大量火山灰:大量火山灰會回落,但有相當部分會以氣溶膠的模式懸浮幾年甚至幾十年之久:阻擋陽光降溫

大量高溫岩漿:地球核心高溫向大氣層釋放,提升整個地球溫度:直接升溫

大量水蒸氣:火山噴發的氣體中含有大量水蒸氣:溫室氣體

大量二氧化碳:火山噴發中有大量二氧化碳:溫室氣體

大量其他酸性氣體:比如二氧化硫等酸性氣體:不是溫室氣體

間接影響的因素為:

二氧化碳氣體:高溫岩漿會點燃西伯利亞大平原上的各種植物以及煤礦甚至天然氣與石油,將這些碳氫化合物統統轉換成二氧化碳,據估計西伯利亞地盾火山向大氣層排入的二氧化碳超過100萬億噸!據估計2020年因人類活動的碳排放大約是350億噸。

大約是人類活動2857年所排出的二氧化碳,當然地盾火山也不是一天之內噴發的,這個持久的噴發給地球不斷的蓋上棉被,和其散發的熱量形成的溫室效應,直接導致了二疊紀和三疊紀之間90%的生物滅絕!

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65萬年來二氧化碳和間冰期之間的關係

二氧化碳比例和間冰期大致成比例關係,含量高的年份就是間冰期,低的年代就是冰川期,歷史上這些時期是交替出現的,但我們現在正處在間冰期中最溫暖的時期,但潛在的風險是溫室效應可能會導致間冰期溫度失控!

黃石公園火山會形成冰川期嗎?

從這個角度來看,火山噴發還得看規模,小規模火山噴發可能會降溫,但大規模火山噴發可能會導致嚴重的溫室效應,黃石公園的火山算大嗎?

今年冬天那麼熱,假如來一次大規模火山噴發,會更熱還是更冷?

火山口大致直徑:55 x 72公里

這個規模不小了,當然比起地質史上動輒數百萬平方公里的面積以來,這個4000平方公里簡直小巫見大巫,不過它底下的岩漿柱威力也不小!

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黃石公園火山口下部示意圖

黃石公園火山歷史上曾經發生過三次噴發,分別是:

210萬年前的越桔梅嶺噴發,噴出了2500立方千米的噴出物,

130萬年前的亨利福克火山口噴發,噴出物為280立方千米,

64萬年前的熔岩溪火山噴發,噴出物為1000立方千米,形成了現在黃石公園內的黃石火山口

這個規模不小,但在地質史上並不大,而根據地球冰川期變化週期來看,與黃石公園的火山噴發並無直接關係,因為此後黃石公園火山並沒有再次噴發,但冰川期仍然發生!

關於全球變暖和變冷,哪個更靠譜?

更準確的說,間冰期與溫室氣體的排放的關係也並不絕對,因為它還和另一個因素相關,也就是地球在空間中的執行的位置與狀態,比如地球自轉軸和地球軌道的橢圓軌道變化!

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地軸傾斜範圍

地球在大約41,000年的週期內從傾斜22。1°緩慢的變化至24。5°並且再復原的一個轉軸傾角變化,這是和軸向進動進動的地軸擺動是有區別的,那個只會造成季節變化,輻射分配上並不會劇烈變化,當轉周傾角變化時,季節差異加劇,北半球和南半球的極夜週期增加,北迴歸線和南迴歸線之間的距離縮小,氣候變化起伏加大,會促進冰河期的形成。

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拱線進動

所有的天體公轉軌道都是橢圓形,當長軸與短軸點與轉軸進動變化巧合時,地球從太陽獲得的輻射總的變化率儘管差異並不是太大,但某地獲得輻射比例會大幅變化,這將造成南北極冰蓋面積增加,從而反射更多的陽光造成惡性迴圈!

不過在這個全球降低碳排放的大趨勢中說這話是不合時宜的,但這不是咱考慮的問題,我們的目的是將知識傳播給大家,讓更多的朋友瞭解全球氣候變化影響的因素!