皮纳图博火山的巨大气候影响

1991 年皮纳图博火山爆发，是一场真正的灾难。火山气体扩散至全球，导致气温明显下降。最近，气候科学家约翰·法苏洛 (John Fasullo) 和他的同事对这次气候变化有了惊人的发现。研究人员将高度计数据与计算机建模相结合，发现皮纳图博火山的降温事件延缓了科学家们一直预期的全球变暖导致的海平面上升。研究人员在《科学报告》中介绍了他们的研究结果。下面，法苏洛分享了他对这一发现的看法。

与其他大型火山喷发相比，甚至与全年小型火山喷发的稳定释放相比，皮纳图博火山的排放量有多极端？

1991 年皮纳图博火山爆发是一次异常爆发，其颗粒物大量进入平流层。这些颗粒物一旦进入平流层，可以持续一年以上，而在对流层，它们会在几周内被“雨化”。20 世纪只有少数几次大型火山爆发能够将类似数量的颗粒物注入平流层。小型火山爆发的稳定释放对平流层的影响很小，因为它们的颗粒物会相对较快地被雨化。

对于像全球海平面这样复杂的问题，你需要管理各种各样的变量。你能描述一下这个模型吗？你可以控制哪些因素，哪些因素仍然未知？这项研究需要多少计算能力？

能够模拟影响海平面的多种过程是现代气候模型的主要成就之一，尤其是我们用于工作的社区地球系统模型 (CESM)。该模型能够非常成功地模拟气候系统中的能量和水流，我们花了大量时间通过与这些流动的最新卫星观测结果进行比较来评估它。

与海平面有关的主要未知数是冰盖融化造成的贡献，然而，我们的此类变化的卫星数据表明，几十年来，这些对海平面的贡献应该是水膨胀的影响的次要因素。

该模型使用诸如太阳强度、自然和人类活动产生的气溶胶排放、温室气体以及地表变化（例如森林砍伐和农业）等因素作为输入的“强迫”。该模型模拟了大量领域——讽刺的是，海平面并不是其中之一——因此我们必须从海洋热含量和陆地水储量等模型领域来估算它。

那些否认人类影响气候的人经常以皮纳图博火山爆发为例，说明大自然在改变大气方面的表现优于人类。虽然大气科学家早就知道火山是人类排放的基准，但您的新研究如何帮助解答这个问题？

我们的工作并不试图区分火山和人类的影响，除非在短时间内我们一致认为火山事件的影响可能会暂时超过人类的影响。值得注意的是，即使在如此短暂的时间内，也需要发生异常的自然气候事件才能与人类的影响相抗衡，而人类的影响是持续不断且不断增长的，因此导致了我们所发现的加速变化。

你们的模型与海平面上升的卫星测量结果相比如何？

其中一个主要挑战是，1991 年皮纳图博火山爆发期间（甚至在爆发之后）没有海平面卫星数据，因此我们对这些年的海平面的最佳了解是通过模拟得出的。我们可以测试卫星记录期间海平面的其他变化，例如厄尔尼诺和拉尼娜现象期间的变化，在这方面，该模型表现相当不错。

您下一步将研究海平面上升的哪些方面？

首先，我们正尝试使用即将发布的 CESM 版本来了解近期的加速率可能是多少，本质上是预测我们在《科学报告》文章中预测的加速率，特别是考虑到冰冻圈质量的变化。第二个努力是探索 19 世纪和 20 世纪观测到的海平面上升率对我们理解气候变化和多变性的影响，特别是在卫星时代之前，当时我们对气候系统中全球范围内的能量和水流的理解相对较差。

这次采访由乔什·查莫特 (Josh Chamot) 主持，他是 Nexus Media 的撰稿人，Nexus Media 是一家报道气候、能源、政治、艺术和文化的联合通讯社。