6月下雪,7月严寒,8月霜冻,这样的事情不止出现在影视剧里,而是真实发生的事件。
两个世纪前(1816- 1818年间),全球几乎所有地方都生活在饥饿中,因为这些年的夏天都很冷,不适合作物生长,而1816年更是被称作“无夏之年”。
当时中国处于嘉庆年间,关于这次气候危机的描述也非常多,大多描写的都是六月了还很冷,农作物颗粒无收,粮食价格很贵之类的场景。
为什么世界各地会在同一时间出现“无夏之年”呢?最有趣的是,怎么又突然恢复到原先的相对平衡呢?
图为:坦博拉火山爆发留下的火山口
坦博拉火山爆发
火山爆发是气候变化的不确定因素,就算是现在也有许多人不敢相信一场火山爆发能够影响全球的气候。
有记录以来最大的一次火山爆发——坦博拉火山爆发,确实做到了,它喷发的火山灰蔓延到世界各地,导致为期三年的气候危机。
坦博拉火山喷发出的二氧化硫灰云高达地表上空40多公里,这比我们日常天气(下雨、下雪等)发生的地方还高许多,已经到了平流层。
图为:1816年夏天欧洲气温图
天气和风在平流层中非常稳定,一旦有物质达到这个高度,就需要很长时间才能把它“清除”。
这些新形成的火山灰随着气流分布到全球,它们吸收阳光,阻止太阳光线到达地面使地球变暖。
据统计,当时全球平均气温仅下降了0.4-0.7摄氏度,但事实证明,这一微小变化不仅对地球气候,而且对全球生命都产生了巨大影响。
其中就包括夏季的霜冻,以及日复一日乌云密布的天空和不正常的降雨,这导致了大面积农作物的歉收,以及疾病和饥荒的爆发。
在中国,尤其是在北方,寒冷的天气杀死了树木、水稻作物,甚至是耕作的水牛。另外,季风被打乱,导致长江流域洪水泛滥,摧毁了许多剩余的庄稼。
二氧化硫才是罪魁祸首
关于火山爆发如何影响全球气候,一直以来都是一个热门的话题,似乎火山爆发的火山灰遮挡阳光,使全球变冷理所当然。
直到20世纪80年代初,一些科学家才意识到,一些火山造成大范围气候变化的是火山喷发时产生的二氧化硫,而不是火山灰。
科学家们假设,火山喷发到高空的二氧化硫与水蒸气结合形成硫酸,硫酸迅速凝结成微小的硫酸盐气溶胶。
当风携带这些气溶胶环绕全球时,它们会吸收一些太阳辐射,这会使平流层变暖,而平流层吸收阳光等于给地球表面降温。
改变冷暖空气区域的位置会影响从平流层到地面的高低气压模式,这些变化反过来又影响风的速度和方向,以及与之相关的气温和降水模式的变化。
图为:航拍火山爆发
1982年墨西哥埃尔奇雄火山的喷发和1980年圣海伦斯火山的喷发证实了这一假说。
因为,级别更高的圣海伦火山爆发使全球平均气温下降了约0.1摄氏度,而埃尔奇雄火山喷发的少量火山灰导致全球降温却是它的三到五倍。
测量大气气体和臭氧的数据显示,埃尔奇雄火山产生的二氧化硫是圣海伦斯火山的40倍。
另外,火山灰一般在几天或几周内就会从平流层中落下,而硫酸盐气溶胶需要几个月的时间才能沉淀下来,因此有更多的时间来影响气候。
每座火山的火山灰都有独特的特征,这些特征是由不同数量,以及不同种类的岩石在爆发中破碎而形成的。
坦博拉火山爆发喷射出1400亿吨岩浆,释放出来的能量相当于美国投在日本广岛的原子弹爆炸威力的5万倍,无论如何它的二氧化硫含量不会太少。
其它因素
现在人们普遍认为,导致1816年“无夏之年”事件的主要原因是坦博拉火山爆发,但实际上还有其他因素。
以当时的技术水平,肯定无法追踪坦博拉火山爆发释放的二氧化硫含量,但是如此巨大的全球变冷肯定不是火山喷发这个单一事件影响结果。
其实,从14世纪开始,地球已经经历了长达几个世纪的全球变冷,今天称这段时期为小冰河时代,这段时期全球范围内都有关于农业灾难的记录。
从1810年12月到1823年5月(第六太阳周期),正好处于道尔顿极小期(一个太阳活动相对较低的时期)。
而1816年5月的太阳黑子数量是自记录太阳活动以来最低值(0.1),这表示那个时期太阳辐射本身就少。
真是祸不单行,坦博拉火山爆发正好发生在小冰河时期的末期,这正好加剧了降温现象。
图为:最近几年太阳黑子活动情况
最后
坦博拉火山爆发连续三年干扰了全球气候,看似简单气候变化,但对于还是农业时代的世界而言,这样的气候变化终将改变一切,包括全球政治和经济。
1816年夏天,由于火山爆发导致大量的二氧化硫来到平流层,加上太阳黑子的减少,这让“无夏之年”得以出现。
但随着小冰河时代的结束,硫酸盐气溶胶也慢慢沉降,气候也就重归正常。
参考资料:
Year Without a Summer.wikipedia
Jack Williams.The epic volcano eruption that led to the ‘Year Without a Summer’.washingtonpost.2016.6.11
1816年到底发生了什么事情 为何会被人称作“无夏之年”呢-趣历史
坦博拉火山爆发-百度百科