新科普揭秘,火山灰真相揭秘，究竟是否影响气候变化？

我们来聊聊这个有趣又有点“名不副实”的话题——火山灰。
"新科普丨火山灰，是灰吗？会影响气候变化吗？"
最近，世界各地（比如新西兰、印尼、美国加州等地）都出现了火山喷发，随之而来的是大范围的火山灰云。这不禁让人好奇："火山灰到底是什么？它仅仅是“灰”吗？它真的像我们平时扫屋子扫出来的灰尘那样吗？它又会不会影响我们的气候变化呢？"
让我们一探究竟！
"1. 火山灰，是灰吗？—— 答案是：不完全是的！"
"它不是普通的灰尘：" 我们平时说的“灰”，通常指燃烧后的残留物，比如煤炭灰、木灰，成分相对单一，主要是二氧化硅、氧化铝、氧化铁等硅酸盐。 "火山灰是岩石/矿物的碎屑：" 真正的火山灰（VOLCANIC ASH），是"火山喷发时从火山口喷出的火山物质中，粒径小于2毫米的颗粒"。它的来源非常多样： "岩浆中的气体炸裂：" 最主要的部分！炽热的岩浆（熔融的岩石）中含有大量气体（主要是水蒸气）。当岩浆上升到地表压力骤减时，这些气体迅速膨胀，像炸弹一样将岩浆撕裂成细小的碎片，这些碎片就是

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1月14日和15日，南太平洋岛国汤加一座海底火山连续两次剧烈喷发并引发海啸。1月17日，汤加海底火山发生了另一次“大喷发”。汤加气象局称，汤加全境因此次海底火山剧烈喷发面临海啸、暴雨、洪水和强风的威胁。有报道称，除了海啸，大量随之喷发出来的火山灰，可能是更大的灾害。

远在南太平洋上的一座海底火山喷发，会对人类生活有多深远的影响？解放日报·上观记者就此采访了上海同济大学海洋与地球科学学院杨守业教授。

这是1月20日早晨在汤加首都努库阿洛法拍摄的遭受海啸侵袭后的景象。（来源：新华社）

【火山灰，是灰吗？】

此次汤加火山喷发比较强烈，附带产生了海啸等自然灾害，影响到整个泛太平洋沿岸地区，环太平洋多国如斐济、萨摩亚、新西兰、澳大利亚、日本、美国、加拿大、智利等均发布了海啸预警。但从将来影响看，火山喷发出的大量火山灰可能是更大的危害。

火山灰，究竟是什么？是灰吗？上海同济大学海洋与地球科学学院杨守业教授解释，其实火山灰，并不是“灰”，也不完全是颗粒物。“火山灰”的专业术语是——火山喷发碎屑物，通常这些碎屑物小于2毫米，这其中还包含着气体，只是在火山喷发时，气体便挥发掉或形成酸雨了。

这是近日在汤加首都努库阿洛法拍摄的被火山灰覆盖的汽车。（来源：新华社）

“火山灰的主要成分是火山喷发时带出来的岩屑矿物质。”杨守业教授介绍，除此之外，还有一种名为“火山玻璃”的物质，它是识别火山的标志性成分。火山玻璃的形成原因是在海底下，有着几千度高温的岩浆喷发出来后，遇到冷空气后快速冷却，但却来不及结晶，便形成了非晶质或隐晶质的、类似玻璃一样的无定形固体。“它们黑乎乎的，在显微镜下能清楚地看到有‘孔洞’，这些就是火山玻璃。”杨守业教授进一步解释，从化学成分来看，火山灰成分50%左右是二氧化硅。而且，火山灰并不全都是黑色或灰色——不同的岩浆成分可以形成不同颜色火山灰包括火山玻璃，有的是黑色，有的是棕色，有的甚至偏黄色。

其实，全球海底有很多大大小小的火山，几乎每天都有火山在喷发；但因为大部分火山藏在海里，没有出露形成岛屿，它们喷发时我们很难直接看到。杨守业教授说，这次汤加火山喷发之所以受关注，是因为它的喷发强度是近一些年比较大的。目前已有的证据表明，汤加火山喷发后，释放了40万吨二氧化硫。但喷发还在继续，所以二氧化硫含量还会增加。

火山灰落下来，沉积在海底，它的成分和正常的海洋沉积物不同，科学家可以根据海底火山灰沉积层（一般几毫米）分析出古火山是何时喷发的、可能有多大规模，为人们研究火山喷发规律提供帮助。“这就好像树木的‘年轮’一样，地层中的火山灰层是非常理想的定年材料，可以让科学家解读地球火山故事。”

这是近日在汤加首都努库阿洛法拍摄的被火山灰覆盖的街道。（来源：新华社）

【火山灰，影响气候变化？】

汤加岛屿火山喷发后，关于“火山喷发会改变全球气候”，乃至“受益于火山喷发，可以抵消全球变暖影响、减轻减排压力”等话题引发热烈讨论。

不仅污染水源，火山灰也是损害当地农业和最终影响全球气温的罪魁祸首。据央视新闻19日消息，目前汤加当地蔬菜供应出现较大问题，居民已经买不到新鲜蔬菜，预计短时间内蔬菜等食品供应难以恢复。此外，汤加到处都是火山灰，居民对水源采取了一定的保护，对地下水加装净化水装置。人员外出仍需要佩戴医疗口罩。火山喷发后，火山灰会飘到高空，由于粉尘过大，会影响航线中的通信，因此很多航线也会因此取消。

火山灰的影响大小，主要看火山的位置和喷发的强度。杨守业教授解释，如果火山在深海底，远离大陆，喷发规模又比较小，那么影响不大；如果离陆地很近，那么危害就很大了。大家印象最深的要数，1900多年前的意大利繁华城市——庞贝古城，竟浑然不知会被维苏威火山的爆发一夜之间毁灭。

有报道称，这次汤加火山喷发高度达到近30公里，大量火山灰进入平流层。火山灰一方面会遮蔽太阳对地表的直射，一方面增加太阳向太空的反射，最终降低地表温度。历史记录表明，单一的火山喷发，其直接气候影响的时间一般持续1-2年，在短期内使温度降低，造成冷暖震荡。

这是1月20日早晨在汤加首都努库阿洛法拍摄的遭受海啸侵袭后的街道和房屋。（来源：新华社）

火山喷发出气体主要成分是二氧化硫。从历史记录来看，1980年美国圣海伦火山喷发，产生了约100万吨二氧化硫，造成第二年全球平均温度下降约0.01度，澳大利亚、南美洲南部和非洲南部局地降温可达0.02度，我国东南部地区降温约0.01度，西部约0.02度。1991年菲律宾皮纳图博火山喷发，产生约2000万吨二氧化硫，最终造成全球平均气温降低0.5度。杨守业教授认为，由于本次汤加火山喷发产生的二氧化硫量远小于这两次，因此可以推断其对全球气温降低的影响应该比较小，不足以改变当前全球的长期增温趋势；二氧化硫形成酸雨带来的危害更值得关注。

也有专家提到，火山喷发会导致一定程度的降温，但是脉冲式的。喷发后6个月左右，以及12-18个月，是火山灰对全球气温下降影响最显著的两个时段。在短暂的一两年之内会有影响，但之后对全球气温的影响会消失，而且也要看最终喷发的二氧化硫量。对于此次汤加火山喷发的短期和长期气候影响科学家还需要更多研究。

这是近日汤加首都努库阿洛法居民清理路面的景象。（来源：新华社）

但是，火山灰也有好处。除了给地质学家提供定年“标尺”，火山灰把地球深部的东西都带出来了，这些铁、镁、钾等元素，相当于给海洋施肥，也可以提高海洋初级生产力。

栏目主编：黄海华 文字编辑：李蕾 题图来源：视觉中国 图片编辑：雍凯

来源：作者：李蕾