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火山冬天

十月 28, 2023

火山冬天是一個關於全球氣候變化的理論，該理論認為火山爆發後產生大量的火山灰、硫酸、水等物質到大氣層中，提升地球對太陽的反照率，將太陽輻射大幅反照回地球外，導致全球氣溫下降。若要引起長期冷卻效應，主要取決於大量的硫化合物注入平流層，這些化合物經歷一系列反應後會產生硫酸，經過成核作用後形成氣溶膠。[1]這些氣溶膠在平流層透過反射阻擋太陽輻射，還會吸收地表輻射來增溫平流層，使得地球表面溫度下降。[2]近期顯示1991年皮納土波火山以及其他火山爆發生成的氣溶膠，已被證明有助於減緩人為造成的臭氧層破洞現象[3]，不過產生的硫酸鹽同時也會減緩臭氧層修復。[4]大氣升溫或降溫的變化，會引發對流層和平流層的循環現象。[1]

歷史事件 编辑

 
皮納土波火山於1991年代最初噴發的情況。

近期火山噴發對冬季氣候影響規模不大，但在歷史上曾引起重要的大事紀。至目前為止，歷史上發生的大規模人口減少事件都與火山冬天多有所關聯。（參見多峇巨災理論）若估計全球火山在大規模噴發後產生的物質數量，平均每1百萬年產生至少1015公斤物質。（多巴湖在大規模噴發時估計產生6.9 × 1015公斤的物質）[5]以下列出人類史上有紀錄及估計的火山冬天，發生時間由更新世到現代。

  • 近期最明顯的例子為1991年位於菲律賓的皮納土波火山爆發，此次噴發造成全球氣溫下降至少2至3年。[6]
  • 1883年，印尼的喀拉喀托火山爆發，造成全球進入4年的火山冬天。噴發後的4年全球異常寒冷，甚至在1887年至1888年冬季發生強烈的暴風雪[7]，同時全球多處地方都有降雪紀錄。[8]
  • 1452年至1453年間，位於萬那杜的庫瓦（英语：Kuwae）海底火山發生大規模噴發事件，對全球氣候造成災難性衝擊。[14]
  • 1257年，撒瑪拉斯火山發生大規模噴發事件，對全球氣候造成災難性衝擊。[17]
  • 535年至536年發生的全球極端天氣事件（英语：Extreme weather events of 535–536）目前被認為與火山噴發有關連性。最新的理論解釋，這事件是位於薩爾瓦多伊洛潘戈火山布蘭卡合芬火山口（Tierra Blanca Joven，TBJ）爆發引起的。[18]
  • 位於印尼蘇門答臘的多巴湖曾在71,000至73,000年前發生大規模爆發，接下來的6年裡，大量的火山硫沉積在全世界，可能造成東南亞嚴重地去森林化，以及全球氣溫平均下降1°C。[19]一部分科學家推測，此次噴發加速大陸冰川作用，並立刻使全球進入長達1萬年的冰河期氣候，造成大量的人口與動物滅亡。另一部分的科學家則認為此次火山噴發隊氣候的影響很微弱，並非對早期人類的數量造成嚴重影響。[19]然而，有考古學家在2013年於馬拉維湖的沉積物裡發現玻璃火山灰微觀層，並確認這些灰燼是75,000前多巴湖大規模噴發產生的，在靠近火山灰層的區域沒有發現化石，因而預估此次噴發並未造成嚴重的火山冬天。這一結果導致考古學家推測在人類已知史上最大的火山噴發對東非氣候無顯著改變。[20][21]


對生物影響 编辑

 
陸地衛星計畫中拍攝的超級火山多巴湖。

歷史上的全球人口瓶頸以及物種數量急遽減少，隨後可發現倖存的物種有一段大規模基因差異（遺傳分歧（英语：Genetic divergence）），研究顯示多與火山冬天有關連。這種事件可能會使人口減少到足以產生變化的水平，這種變化在小群體中發生得更快，從而加速人種差異化。[22]根據多巴湖引發的瓶頸效應顯示，當時噴發造成至少15,000到40,000人死亡，許多物種也因基因庫縮小而產生巨大效應。[22]

參見 编辑

參考來源 编辑

  1. ^ 1.0 1.1 Robock, Alan. Volcanic eruptions and climate. Reviews of geophysics. 2000, 38 (2): 191–219. doi:10.1029/1998RG000054. 
  2. ^ Santer, Benjamin D; et al. Volcanic contribution to decadal changes in tropospheric temperature. Nature Geoscience. 2014, 7: 185–189. doi:10.1038/ngeo2098. 
  3. ^ Solomon, Susan; et al. Emergence of healing in the Antarctic ozone layer. Science. 2016,. 353.6296 (2016): 269–274. doi:10.1126/science.aae0061. 
  4. ^ 洪逸文; 陳正達. 火山噴發對大氣的影響. 科學Online. 中華民國科技部高瞻自然科學教學資源平台. 2011-04-11 [2013-07-20]. （原始内容于2014-08-27）. 
  5. ^ Mason B.G.; Pyle D.M.; Oppenheimer C. The size and frequency of the largest explosive eruptions on Earth. 火山學會刊（英语：Bulletin of Volcanology）. 2004, 66 (8): 735–48. Bibcode:2004BVol...66..735M. doi:10.1007/s00445-004-0355-9. 
  6. ^ Brohan, P., J.J. Kennedy, I. Haris, S.F.B. Tett and P.D. Jones. Uncertainty estimates in regional and global observed temperature changes: a new dataset from 1850. J. Geophysical Research. 2006, 111: D12106. Bibcode:2006JGRD..11112106B. doi:10.1029/2005JD006548. 
  7. ^ University of Minnesota. (PDF). （原始内容 (PDF)存档于2010-06-22）. 
  8. ^ Gleiser, Marcelo. The Simple Beauty of the Unexpected: A Natural Philosopher's Quest for Trout and the Meaning of Everything. University Press of New England. 2016: 160. ISBN 9781611689402 （英语）. 
  9. ^ Oppenheimer, Clive. Climatic, environmental and human consequences of the largest known historic eruption: Tambora volcano (Indonesia) 1815. Progress in Physical Geography. 2003, 27 (2): 230–259. doi:10.1191/0309133303pp379ra. 
  10. ^ NASA - James Hansen. Pinatubo Climate Investigation. NASA Goddard Institute for Space Studies. January 1997 [2017-07-29]. （原始内容于2016-10-18）. 
  11. ^ Gunnar, Karlsson. Iceland's 1100 Years: The History of a Marginal Societ. C. Hurst & Co. Publishers. 2000: 181. ISBN 9781850654209. 
  12. ^ Funkhouser, David. Maybe Ben Franklin was wrong. State of the Planet. Earth Institute, Columbia University. [10 December 2016]. （原始内容于2016-12-22）. 
  13. ^ University of California - Davis. Volcanic Eruption Of 1600 Caused Global Disruption. ScienceDaily. April 25, 2008 [2017-07-29]. （原始内容存档于2013-06-23）. 
  14. ^ Nemeth, K; Cronin, SJ; White, JDL. Kuwae caldera and climate confusion. The Open Geology Journal. 2007, 1: 7–11. Bibcode:2007OGJ.....1....7N. doi:10.2174/1874262900701010007. 
  15. ^ Cantor, Norman L. In the wake of the plague: the Black Death and the world it made. New York: Free Press. 2001: 74. ISBN 0-684-85735-9. 
  16. ^ Nairn I.A.; Shane P.R.; Cole J.W.; Leonard G.J.; Self S.; Pearson N. Rhyolite magma processes of the ~AD 1315 Kaharoa eruption episode, Tarawera volcano, New Zealand. Journal of Volcanology and Geothermal Research. 2004, 131 (3–4): 265–94. Bibcode:2004JVGR..131..265N. doi:10.1016/S0377-0273(03)00381-0. 
    Hodgson K.A.; Nairn I.A. The c. AD 1315 syn-eruption and AD 1904 post-eruption breakout floods from Lake Tarawera, Haroharo caldera, North Island, New Zealand. New Zealand Journal of Geology and Geophysics. September 2005, 48 (3): 491. doi:10.1080/00288306.2005.9515128. 
  17. ^ Reid, Anthony. Building Cities in a Subduction Zone: Some Indonesian Dangers. Miller, Michelle Ann; Douglass, Mike (编). Disaster Governance in Urbanising Asia. Springer Singapore. 2016: 51 [1 October 2016]. ISBN 978-981-287-649-2. doi:10.1007/978-981-287-649-2_3. （原始内容于2018-09-27）. 
  18. ^ Dull, R., J.R. Southon, S. Kutterolf, A. Freundt, D. Wahl, P. Sheets; Southon; Kutterolf; Freundt; Wahl; Sheets. Did the TBJ Ilopango eruption cause the AD 536 event?. AGU Fall Meeting Abstracts. 13–17 December 2010, 13: 2370. Bibcode:2010AGUFM.V13C2370D. 
  19. ^ 19.0 19.1 Oppenheimer C. Limited global change due to the largest known Quaternary eruption, Toba ~~ 74 Kyr BP. Quaternary Science Reviews. 2003, 21 (14–15): 1593–609. Bibcode:2002QSRv...21.1593O. doi:10.1016/S0277-3791(01)00154-8. 
  20. ^ Doubt over 'volcanic winter' after Toba super-eruption. 2013. Phys.org. 2013-05-02 [2013-08-05]. （原始内容于2014-07-14）. 
  21. ^ Christine S. Lane; Ben T. Chorn; Thomas C. Johnson. Ash from the Toba supereruption in Lake Malawi shows no volcanic winter in East Africa at 75 ka (PDF). PNAS. 2013, 110: 8025–8029 [2017-07-29]. doi:10.1073/pnas.1301474110. （原始内容 (PDF)于2013-05-06）. 
  22. ^ 22.0 22.1 Burroughs, William James; Climate Change in Prehistory: The End of the Reign of Chaos, Cambridge University Press, 2005, p. 139 ISBN 978-0521824095

延伸閱讀 编辑

  • MR Rampino, S Self & RB Stothers. Volcanic winters. Annual Review of Earth and Planetary Sciences. 1988, 16: 73–99. Bibcode:1988AREPS..16...73R. doi:10.1146/annurev.ea.16.050188.000445. 
  • Oppenheimer C. Limited global change due to the largest known Quaternary eruption, Toba ~~ 74 Kyr BP. Quaternary Science Reviews. 2002, 21 (14–15): 1593–609. Bibcode:2002QSRv...21.1593O. doi:10.1016/S0277-3791(01)00154-8. 

十月 28, 2023
火山冬天, 是一個關於全球氣候變化的理論, 該理論認為火山爆發後產生大量的火山灰, 硫酸, 水等物質到大氣層中, 提升地球對太陽的反照率, 將太陽輻射大幅反照回地球外, 導致全球氣溫下降, 若要引起長期冷卻效應, 主要取決於大量的硫化合物注入平流層, 這些化合物經歷一系列反應後會產生硫酸, 經過成核作用後形成氣溶膠, 這些氣溶膠在平流層透過反射阻擋太陽輻射, 還會吸收地表輻射來增溫平流層, 使得地球表面溫度下降, 近期顯示1991年皮納土波火山以及其他火山爆發生成的氣溶膠, 已被證明有助於減緩人為造成的臭氧層破洞現. 火山冬天是一個關於全球氣候變化的理論 該理論認為火山爆發後產生大量的火山灰 硫酸 水等物質到大氣層中 提升地球對太陽的反照率 將太陽輻射大幅反照回地球外 導致全球氣溫下降 若要引起長期冷卻效應 主要取決於大量的硫化合物注入平流層 這些化合物經歷一系列反應後會產生硫酸 經過成核作用後形成氣溶膠 1 這些氣溶膠在平流層透過反射阻擋太陽輻射 還會吸收地表輻射來增溫平流層 使得地球表面溫度下降 2 近期顯示1991年皮納土波火山以及其他火山爆發生成的氣溶膠 已被證明有助於減緩人為造成的臭氧層破洞現象 3 不過產生的硫酸鹽同時也會減緩臭氧層修復 4 大氣升溫或降溫的變化 會引發對流層和平流層的循環現象 1 目录 1 歷史事件 2 對生物影響 3 參見 4 參考來源 5 延伸閱讀歷史事件 编辑 nbsp 皮納土波火山於1991年代最初噴發的情況 近期火山噴發對冬季氣候影響規模不大 但在歷史上曾引起重要的大事紀 至目前為止 歷史上發生的大規模人口減少事件都與火山冬天多有所關聯 參見多峇巨災理論 若估計全球火山在大規模噴發後產生的物質數量 平均每1百萬年產生至少1015公斤物質 多巴湖在大規模噴發時估計產生6 9 1015公斤的物質 5 以下列出人類史上有紀錄及估計的火山冬天 發生時間由更新世到現代 近期最明顯的例子為1991年位於菲律賓的皮納土波火山爆發 此次噴發造成全球氣溫下降至少2至3年 6 1883年 印尼的喀拉喀托火山爆發 造成全球進入4年的火山冬天 噴發後的4年全球異常寒冷 甚至在1887年至1888年冬季發生強烈的暴風雪 7 同時全球多處地方都有降雪紀錄 8 1815年 位在印尼松巴哇島上的坦博拉火山爆發 造成1816年全球氣候異常 包括紐約州在夏季中期發生霜凍 新英格蘭 紐芬蘭和拉布拉多則在6月降雪 這些現象使1816年成為 無夏之年 9 美國科學家班傑明 富蘭克林在1783年的一篇文章指出 當年寒冷的夏天氣候主因來自於冰島拉基火山噴發釋放的火山灰 10 大量地二氧化硫釋放到大氣層 造成家畜與人員死亡 導致25 左右的冰島人因饑荒和中毒而死亡 在火山爆發一年後 北半球的氣溫平均下降1 C左右 11 然而 富蘭克林的說法目前仍受到質疑 12 1600年 位於秘魯的瓦伊納普蒂納火山爆發 根據樹輪檢定 此次爆發造成全球在1601年氣溫異常寒冷 俄羅斯在1601年至1603年間發生一場大饑荒 而瑞士 拉脫維亞 愛沙尼亞在1600年到1602年間經歷特別寒冷的冬天 法國的葡萄酒收成日期延後 德國與秘魯的葡萄酒甚至都無法收成 在中國 桃樹開花的季節被迫延後 明朝万历後期至天啓年間中國氣候顯著變冷 旱災逐年增多 農業收成銳降 而日本的諏訪湖也提早進入凍結期 13 1452年至1453年間 位於萬那杜的庫瓦 英语 Kuwae 海底火山發生大規模噴發事件 對全球氣候造成災難性衝擊 14 據推測 1315 1317年大饑荒可能是由火山噴發造成的 15 估計當時與飢荒時間吻合的火山噴發位置在紐西蘭塔拉威拉火山 歷史顯示該火山曾在1310年到1315年間發生噴發事件 16 1257年 撒瑪拉斯火山發生大規模噴發事件 對全球氣候造成災難性衝擊 17 535年至536年發生的全球極端天氣事件 英语 Extreme weather events of 535 536 目前被認為與火山噴發有關連性 最新的理論解釋 這事件是位於薩爾瓦多伊洛潘戈火山布蘭卡合芬火山口 Tierra Blanca Joven TBJ 爆發引起的 18 位於印尼蘇門答臘的多巴湖曾在71 000至73 000年前發生大規模爆發 接下來的6年裡 大量的火山硫沉積在全世界 可能造成東南亞嚴重地去森林化 以及全球氣溫平均下降1 C 19 一部分科學家推測 此次噴發加速大陸冰川作用 並立刻使全球進入長達1萬年的冰河期氣候 造成大量的人口與動物滅亡 另一部分的科學家則認為此次火山噴發隊氣候的影響很微弱 並非對早期人類的數量造成嚴重影響 19 然而 有考古學家在2013年於馬拉維湖的沉積物裡發現玻璃火山灰微觀層 並確認這些灰燼是75 000前多巴湖大規模噴發產生的 在靠近火山灰層的區域沒有發現化石 因而預估此次噴發並未造成嚴重的火山冬天 這一結果導致考古學家推測在人類已知史上最大的火山噴發對東非氣候無顯著改變 20 21 對生物影響 编辑 nbsp 陸地衛星計畫中拍攝的超級火山多巴湖 歷史上的全球人口瓶頸以及物種數量急遽減少 隨後可發現倖存的物種有一段大規模基因差異 遺傳分歧 英语 Genetic divergence 研究顯示多與火山冬天有關連 這種事件可能會使人口減少到足以產生變化的水平 這種變化在小群體中發生得更快 從而加速人種差異化 22 根據多巴湖引發的瓶頸效應顯示 當時噴發造成至少15 000到40 000人死亡 許多物種也因基因庫縮小而產生巨大效應 22 參見 编辑全球黯化 核冬天 超級火山 無夏之年 536年參考來源 编辑 1 0 1 1 Robock Alan Volcanic eruptions and climate Reviews of geophysics 2000 38 2 191 219 doi 10 1029 1998RG000054 Santer Benjamin D et al Volcanic contribution to decadal changes in tropospheric temperature Nature Geoscience 2014 7 185 189 doi 10 1038 ngeo2098 引文格式1维护 显式使用等标签 link Solomon Susan et al Emergence of healing in the Antarctic ozone layer Science 2016 353 6296 2016 269 274 doi 10 1126 science aae0061 引文格式1维护 显式使用等标签 link 洪逸文 陳正達 火山噴發對大氣的影響 科學Online 中華民國科技部高瞻自然科學教學資源平台 2011 04 11 2013 07 20 原始内容存档于2014 08 27 Mason B G Pyle D M Oppenheimer C The size and frequency of the largest explosive eruptions on Earth 火山學會刊 英语 Bulletin of Volcanology 2004 66 8 735 48 Bibcode 2004BVol 66 735M doi 10 1007 s00445 004 0355 9 Brohan P J J Kennedy I Haris S F B Tett and P D Jones Uncertainty estimates in regional and global observed temperature changes a new dataset from 1850 J Geophysical Research 2006 111 D12106 Bibcode 2006JGRD 11112106B doi 10 1029 2005JD006548 University of Minnesota With a Bang Not a Whimper PDF 原始内容 PDF 存档于2010 06 22 Gleiser Marcelo The Simple Beauty of the Unexpected A Natural Philosopher s Quest for Trout and the Meaning of Everything University Press of New England 2016 160 ISBN 9781611689402 英语 Oppenheimer Clive Climatic environmental and human consequences of the largest known historic eruption Tambora volcano Indonesia 1815 Progress in Physical Geography 2003 27 2 230 259 doi 10 1191 0309133303pp379ra NASA James Hansen Pinatubo Climate Investigation NASA Goddard Institute for Space Studies January 1997 2017 07 29 原始内容存档于2016 10 18 Gunnar Karlsson Iceland s 1100 Years The History of a Marginal Societ C Hurst amp Co Publishers 2000 181 ISBN 9781850654209 Funkhouser David Maybe Ben Franklin was wrong State of the Planet Earth Institute Columbia University 10 December 2016 原始内容存档于2016 12 22 University of California Davis Volcanic Eruption Of 1600 Caused Global Disruption ScienceDaily April 25 2008 2017 07 29 原始内容存档于2013 06 23 Nemeth K Cronin SJ White JDL Kuwae caldera and climate confusion The Open Geology Journal 2007 1 7 11 Bibcode 2007OGJ 1 7N doi 10 2174 1874262900701010007 Cantor Norman L In the wake of the plague the Black Death and the world it made New York Free Press 2001 74 ISBN 0 684 85735 9 Nairn I A Shane P R Cole J W Leonard G J Self S Pearson N Rhyolite magma processes of the AD 1315 Kaharoa eruption episode Tarawera volcano New Zealand Journal of Volcanology and Geothermal Research 2004 131 3 4 265 94 Bibcode 2004JVGR 131 265N doi 10 1016 S0377 0273 03 00381 0 Hodgson K A Nairn I A The c AD 1315 syn eruption and AD 1904 post eruption breakout floods from Lake Tarawera Haroharo caldera North Island New Zealand New Zealand Journal of Geology and Geophysics September 2005 48 3 491 doi 10 1080 00288306 2005 9515128 Reid Anthony Building Cities in a Subduction Zone Some Indonesian Dangers Miller Michelle Ann Douglass Mike 编 Disaster Governance in Urbanising Asia Springer Singapore 2016 51 1 October 2016 ISBN 978 981 287 649 2 doi 10 1007 978 981 287 649 2 3 原始内容存档于2018 09 27 Dull R J R Southon S Kutterolf A Freundt D Wahl P Sheets Southon Kutterolf Freundt Wahl Sheets Did the TBJ Ilopango eruption cause the AD 536 event AGU Fall Meeting Abstracts 13 17 December 2010 13 2370 Bibcode 2010AGUFM V13C2370D 19 0 19 1 Oppenheimer C Limited global change due to the largest known Quaternary eruption Toba 74 Kyr BP Quaternary Science Reviews 2003 21 14 15 1593 609 Bibcode 2002QSRv 21 1593O doi 10 1016 S0277 3791 01 00154 8 Doubt over volcanic winter after Toba super eruption 2013 Phys org 2013 05 02 2013 08 05 原始内容存档于2014 07 14 Christine S Lane Ben T Chorn Thomas C Johnson Ash from the Toba supereruption in Lake Malawi shows no volcanic winter in East Africa at 75 ka PDF PNAS 2013 110 8025 8029 2017 07 29 doi 10 1073 pnas 1301474110 原始内容存档 PDF 于2013 05 06 22 0 22 1 Burroughs William James Climate Change in Prehistory The End of the Reign of Chaos Cambridge University Press 2005 p 139 ISBN 978 0521824095延伸閱讀 编辑MR Rampino S Self amp RB Stothers Volcanic winters Annual Review of Earth and Planetary Sciences 1988 16 73 99 Bibcode 1988AREPS 16 73R doi 10 1146 annurev ea 16 050188 000445 Oppenheimer C Limited global change due to the largest known Quaternary eruption Toba 74 Kyr BP Quaternary Science Reviews 2002 21 14 15 1593 609 Bibcode 2002QSRv 21 1593O doi 10 1016 S0277 3791 01 00154 8 取自 https zh wikipedia org w index php title 火山冬天 amp oldid 74060515, 维基百科，wiki，书籍，书籍，图书馆，

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