火山爆發可以冷卻氣候，但洪加湯加不會

本週末洪加-湯加-洪加-哈派火山的噴發將大量火山灰噴向大氣層，引發海嘯，影響了環太平洋地區的大部分地區。 截至撰寫本文時，湯加火山噴發造成的損害才剛剛開始為人所知，據報導，島嶼上出現了大範圍的破壞。 科學家們早就知道，大型火山噴發會對全球氣候產生直接和長達數年的影響，並且整個研究領域已經發展到更好地了解其機制。 然而，本週末火山噴發的早期數據表明，火山噴發規模太小，無法對氣候變化產生任何有意義的影響。

與全球氣溫下降有關的最著名和研究最多的火山事件之一是 1991 年菲律賓皮納圖博火山的噴發。 三天內，皮納圖博火山嚮大氣中釋放了 6 至 22 萬噸二氧化硫，大約相當於人造二氧化硫的 20%₂ 去年發布。 硫酸鹽氣溶膠具有反射性，會散射陽光並將部分陽光反射回太空。 如果大氣中存在足夠數量的這些化合物，就可以從地球反射足夠的光來冷卻地球。

火山硫酸鹽特別擅長影響全球氣候。 發電廠等人為排放物在地面或地面附近排放，往往會在大氣中停留數天或數週，與空氣中的水結合併以酸雨的形式返回地球。 然而，在大規模火山噴發期間，大部分 SO₂ 被拋向平流層數英里，位於大多數雲層和天氣之上，在那裡它們只會被移除 慢慢地 隨著時間的推移，通過重力沉降或大規模循環。 在這個高度，氣溶膠會持續數月至數年。 皮納圖博火山噴發後的一年內導致全球氣溫下降了近華氏度。

研究這種現象的科學家已經開始研究有目的地釋放硫酸鹽或類似氣溶膠來冷卻地球。 所謂的地球工程將通過在我們的工具集中添加全球範圍的冷卻技術，使人類能夠避免氣候變化的最嚴重影響。 這項技術並不是萬能的，即使是該方法最熱心的支持者也會同意這一點。 其一，高層大氣中的硫化合物也被證明會攻擊臭氧層，並且大部分硫最終會以酸雨的形式返回到地表。 該方法也無助於抑制人為碳排放對環境的其他影響，例如海洋酸化。 通過地球工程或自然火山等手段實現的全球降溫並不是解決氣候變化的靈丹妙藥。 相反，這只是我們可以使用的一系列工具中的一個糟糕的選擇，以避免最壞的情況發生，科學家們正在努力了解其影響和含義，以防它成為最不糟糕的選擇。

然而，洪加-湯加-洪加-哈派很可能不會作為測試案例，也不會為我們贏得時間。 來自地球觀測衛星的早期數據表明，二氧化硫排放總量約為皮納圖博島的 1% 至 2%，這個數量級太小，無法產生任何可測量的氣候影響。 噴發可能仍在繼續，更多的行星冷卻氣體可能會被釋放，但目前我們繼續向更溫暖的氣溫和更高的海洋進軍的勢頭仍然沒有減弱。 從可再生能源到綠色氫再到碳捕獲，通常的解決方案仍然是我們應對氣候危機的最佳工具。