東加火山爆發產生的火山灰煙柱，從太空中清晰可見。（圖: NASA Earth Observatory）
〔編譯陳成良／綜合報導〕2022 年 1 月 15 日，南太平洋島國東加發生了一場舉世矚目的海底火山爆發事件。洪加東加－洪加哈派（Hunga Tonga–Hunga Ha’apai）火山猛烈噴發，不僅引發了強烈的海嘯，更向大氣層釋放出巨量的水氣和氣溶膠，對全球氣候系統產生了深遠的影響。
據《生活科學》（LiveScience）網站報導，這場火山爆發是現代科學儀器記錄到的最大規模水下爆炸，其釋放的能量相當於數百枚原子彈。火山噴發形成的巨大蕈狀雲直衝天際，甚至從太空中都能清晰可見。除了造成東加當地房屋損毀和人員傷亡外，火山爆發也向大氣層注入了約 150 兆噸的水氣，相當於全球平流層水氣含量瞬間增加了約 10%，為科學家提供了前所未有的研究機會。
美國航太總署（NASA）戈達德太空飛行中心（Goddard Space Flight Center）的科學家史柯博（Lorenz Schoeberl）領導的研究團隊，利用衛星數據分析了洪加火山爆發後續 2年對南半球氣候的影響。他們的最新研究成果於 2024 年發表於《地球物理研究期刊：大氣層》（Journal of Geophysical Research: Atmospheres），揭示了這次火山爆發對地球大氣環境的長期影響。
史柯博的團隊發現，在火山爆發後的1年中，火山灰和氣溶膠形成的遮蔽效應，將陽光反射回太空，導致南半球出現了短暫的降溫現象。然而，巨量水氣被注入平流層後，卻產生了相反的暖化效應，將熱量困在大氣層中。研究顯示，在這一年中，火山氣溶膠的冷卻效應略微超過了水氣的暖化效應，但到了 2023 年底，火山爆發的影響已基本消散。
這次火山爆發釋放的水氣不僅影響了大氣溫度，還對臭氧層造成了衝擊。2022 年 3 月和 4 月，熱帶平流層的溫度因水氣注入而降低了攝氏 4 度，進而引發了二次環流模式，導致 2022 年全年的臭氧含量降低，可能加劇了南半球的紫外線輻射問題。
除了水氣之外，火山爆發也釋放了大量的二氧化硫，形成硫酸鹽氣溶膠，這些氣溶膠會反射陽光，可能導致全球降溫。然而，由於洪加火山爆發釋放的二氧化硫量遠不及 1991 年菲律賓皮納土波火山（Mount Pinatubo）爆發的規模，因此其降溫效應主要局限於南半球，且影響相對較小。
史柯博的團隊指出，儘管洪加火山爆發對地球輻射平衡的影響相當短暫，但也導致全球輻射通量在2年內減少了不到每平方公尺 0.25 瓦。這項研究揭示了大型火山爆發對地球氣候系統的複雜影響，也提醒我們，即使是海底火山爆發，也能對全球大氣環境產生深遠影響，值得持續關注和研究。
