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事實(shí)上，史無前例的水蒸氣量巨大到足以填滿58,000多個(gè)奧林匹克規(guī)格的游泳池。水蒸氣的巨大體積可能足以暫時(shí)影響地球的全球平均溫度。

NASA噴氣推進(jìn)實(shí)驗(yàn)室(JPL)的大氣科學(xué)家Luis Millán說道：“我們從來沒有見過這樣的事情。”他領(lǐng)導(dǎo)了一項(xiàng)研究湯加火山注入平流層的水蒸氣數(shù)量的調(diào)查工作。平流層是距離地球表面約8至33英里（12至53公里）的大氣層。

發(fā)表在《Geophysical Research Letters》上的Millán和他的同事的研究估計(jì)，湯加火山爆發(fā)向地球的平流層發(fā)送了146太克（1太克等于一萬億克）的水蒸氣。這相當(dāng)于已經(jīng)存在于該大氣層的水的10%。這幾乎是科學(xué)家們估計(jì)的1991年菲律賓皮納圖博火山爆發(fā)飄入平流層的水蒸氣量的四倍。

Millán分析了NASA Aura衛(wèi)星上的微波肢體探測(cè)儀(MLS)的數(shù)據(jù)，該儀器測(cè)量大氣氣體--包括水蒸氣和臭氧。湯加火山爆發(fā)后，MLS團(tuán)隊(duì)開始看到水蒸氣讀數(shù)超出了圖表范圍?！拔覀儾坏貌蛔屑?xì)檢查羽流中的所有測(cè)量結(jié)果以確保它們是值得信賴的，”Millán說道。

一個(gè)持久的印象

火山爆發(fā)很少向平流層注入大量的水。在NASA進(jìn)行測(cè)量的18年里只有兩次火山爆發(fā)--2008年阿拉斯加的卡薩托奇事件和2015年智利的卡爾布科火山爆發(fā)--將可觀的水蒸氣送到如此高的高度。但跟湯加事件相比，這些只是曇花一現(xiàn)，并且之前兩次噴發(fā)的水蒸氣很快就消散了。另一方面，湯加火山注入的過量水蒸氣可能在平流層中停留數(shù)年。

這種額外的水蒸氣可能會(huì)影響大氣化學(xué)，促進(jìn)某些化學(xué)反應(yīng)，從而可能會(huì)暫時(shí)惡化臭氧層的消耗。另外，它還可能影響地表溫度。像喀拉喀托火山和皮納圖博火山這樣的大規(guī)模火山爆發(fā)通常會(huì)通過噴出氣體、灰塵和火山灰來冷卻地球表面并將陽光反射到空間。相比之下，湯加火山并沒有向平流層注入大量的氣溶膠，而且噴發(fā)產(chǎn)生的大量水蒸氣可能有一個(gè)小的、暫時(shí)的變暖效應(yīng)，因?yàn)樗魵鈺?huì)捕獲熱量。當(dāng)額外的水蒸氣從平流層中循環(huán)出來時(shí)，這種影響就會(huì)消散，并且不足以明顯地加劇氣候變化的影響。

注入平流層的大量水可能只是因?yàn)樗禄鹕降钠苹鹕娇?-一個(gè)通常在巖漿噴發(fā)或從火山下的淺室排出后形成的盆狀洼地--在海洋中的深度恰到好處：約490英尺（150米）深。如果再淺一點(diǎn)就不會(huì)有足夠的海水被噴發(fā)的巖漿過度加熱，從而導(dǎo)致Millán和他的同事看到平流層的水蒸氣值。如果再深一點(diǎn)，海洋深處的巨大壓力就會(huì)使噴發(fā)變?nèi)酢?/p>

由于MLS儀器可以觀測(cè)到從地球大氣層發(fā)出的天然微波信號(hào)，所以它能很好地探測(cè)到這個(gè)水蒸氣羽流。測(cè)量這些信號(hào)使MLS能“看到”像火山灰云這樣的障礙物，這些障礙物會(huì)使其他測(cè)量平流層水汽的儀器失明。Millán說道：“MLS是唯一一個(gè)覆蓋范圍足夠密集的儀器，它可以捕捉到發(fā)生時(shí)的水蒸氣羽流，也是唯一一個(gè)沒有受到火山釋放的火山灰影響的儀器。”