東加火山爆發將前所未有的大量水蒸氣注入平流層。

NASA 的微波邊緣探測儀探測到大量的水蒸氣噴射到大氣中，這最終可能會暫時使地球表面變暖。

Hunga Tonga-Hunga Ha’apai 火山水下噴發產生的傘雲。

1 月 15 日，當 Hunga Tonga-Hunga Ha’apai 火山爆發時，由其引發的海嘯席捲了全世界，並引發了環繞地球兩圈的音爆。南太平洋海底的火山噴發向地球平流層噴射出巨大的水蒸氣羽狀物，足以填滿 5.8 萬個奧運會運動場大小的游泳池。大量的水蒸氣足以暫時影響地球的全球平均溫度。

南加州 NASA 噴射推進實驗室的大氣科學家 Luis Millán 說:「我們從未見過這樣的情況。」他領導了一項新的研究，研究東加火山注入平流層的水蒸氣量。平流層是距離地球表面約 8 到 33 英里( 12 到 53 公里 )的大氣層。

在發表在《地球物理研究快報》上的這項研究中， Millán 和他的同事們估計，東加火山噴發向地球平流層發送了大約 146 兆位元( 1 兆位元相當於一萬億克)的水蒸氣——相當於該大氣層中已經存在的水量的 10%。這幾乎是科學家們估計的 1991 年菲律賓皮納圖博火山噴發進入平流層的水蒸氣量的四倍。

這張衛星圖像顯示， 2015 年 4 月，在 2022 年 1 月，一場爆炸性水下火山爆發摧毀了波利尼西亞島的大部分地區之前，Tonga-Hunga Ha’apai 火山完好無損。

Millán 分析了 NASA Aura 衛星上的微波翼面探測儀( MLS ）的數據，該儀器可以測量大氣氣體，包括水蒸氣和臭氧。東加火山爆發後， MLS 團隊開始發現水蒸氣讀數高得離譜。 Millán 說:「我們必須仔細檢查羽流中的所有測量值，以確保它們是可靠的。」

會留下持久的「疤痕」

火山噴發很少向平流層注入大量的水。在 NASA 進行測量的 18 年裏，只有另外兩次火山噴發—— 2008 年阿拉斯加的 Kasatochi 火山噴發和 2015 年智利的 Calbuco 火山噴發——向如此高的海拔地區輸送了大量的水蒸氣。但與東加事件相比，這些只是曇花一現，之前兩次噴發產生的水汽都很快消散了。另一方面，東加火山注入的過量水蒸氣可能會在平流層中停留數年。

這些額外的水蒸氣可能會影響大氣化學，促進某些化學反應，從而暫時加劇臭氧層的消耗，它還可能影響地表溫度。像喀拉喀托火山和皮納土波火山這樣的大規模火山噴發通常通過噴射氣體、灰塵和火山灰將陽光反射回太空來冷卻地球表面。相比之下，東加火山並沒有向平流層注入大量的氣溶膠，噴發產生的大量水蒸氣可能會產生短暫的小暖化效應，因爲水蒸氣會鎖住熱量。當額外的水蒸氣從平流層循環出去時，這種影響將會消散，而且不足以顯著加劇氣候變化的影響。

2022 年 1 月 16 日一名太空人在國際太空站拍攝了一張照片顯示了前一天發生的 Hunga Tonga-Hunga Ha’apai 火山爆發的火山羽流。

如此大量的水注入到平流層可能只是因爲水下火山的破火山口——一個盆地狀的凹陷，通常是在岩漿噴發或從火山下面的一個淺腔中流出後形成的——在海洋中的深度剛好合適:大約 490 英尺( 150 米 )深。如果再淺一點，就不會有足夠多的海水被噴發的岩漿加熱，從而解釋 Millán 和他的同事看到的平流層水蒸氣值。再深一點，海洋深處的巨大壓力就可能抑制火山噴發。

「MLS 儀器的位置很好，可以探測到這種水汽羽流，因爲它觀測的是從地球大氣層發出的自然微波信號。測量這些信號使 MLS 能夠“看穿”像火山灰雲這樣的障礙，而火山灰雲會使其他測量平流層水汽的儀器失效。 MLS 是唯一一種覆蓋密度足夠大的儀器，可以捕捉到發生時的水汽羽流，也是唯一一種不受火山釋放的火山灰影響的儀器。」 Millán 說。

參考文獻：

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