火山活动对大气圈和气候的影响

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1、火山活动对大气圈和气候的影响（一）前言一．背景介绍我们小组此次的读书报告，是在阅读了PeterM.SachsandHans-F.Graf的《火山对全球大气与气候的影响》（简称《火山影响》），并查阅了相关的资料后完成的。在《火山影响》一文中，作者主要介绍了火山爆发对全球气候产生的影响，包括火山爆发对地表物质形成的影响、与大气烟雾形成的关系、火山挥发物的释放及其对气候的影响。作者最后得出的结论是，休眠期火山排放的气体进入对流层之后，和大型火山爆发都会产生硫酸盐酸雾，破坏平流层臭氧层，进而对全球气候变化产生显

2、著的影响。二．学习过程在阅读了《火山影响》一文后，我们查阅了图书馆的相关资料，重点阅读了关于火山对气候与环境影响的相关文章，在阅读与学习过程中，我们发现我们所找到的资料可以大致分为三个部分：火山气溶胶及其影响、火山活动对气候及环境影响和具体个案分析三个部分，接着就对这三个方面各有重点的深入展开。三．知识整合通过学习系统说明了火山活动对大气圈和气候的影响；阐述了火山气候学的学科框架；说明了火山活动与现代全球变化的相互关系。（二）正文　一．火山气溶胶及对大气圈的影响首先，我们注意到，在《火山影响》一文中频繁

3、出现气溶胶这一概念。那么究竟什么是气溶胶？火山气溶胶又会对大气产生什么影响呢？针对这两个问题，我们对火山气溶胶这一部分的材料进行了深入的阅读与学习，并最终做出了如下总结。气态和气溶胶粒子是大气环境中物质（特别是污染物）存在的两种主要的状态形式，大气中的许多气态污染物（如硫化物、氮氧化物等）的最终会形成气溶胶粒子。气溶胶粒不仅对大气能见度的降低、阳光的散射、太阳辐射的减弱、大气温度的变化等物理过程有影响；而且因为它直径小、表面积大，为大气环境化学提供了反应床，从而影响大气的种种化学作用，其表面化学反应不但

4、影响到大气微量气体的生成、消失或转化，而且与平流层中臭氧洞的生成与发育有着较强的对应关系。除此以外，火山气溶胶还对地表气压产生影响，这一点往往是容易被人们忽略的。１．火山气溶胶对温度的影响火山活动产生的气溶胶会对全球温度产生影响。火山大规模爆炸性喷发后进入平流层的大量气体就极易形成气溶胶。对于小规模火山喷发，如果岩浆含S量高，喷发时间又持续几个月以上，在对流层也会产生气溶胶，对气候的影响程度可与喷发时间较短的大规模爆炸式喷发相当。气溶胶进入平流层下层，连同火山灰一起形成浓密的火山灰云，使大气的混浊度骤然

5、增加，影响到太阳的辐射作用：直接辐射减少，散射辐射增加，吸收太阳光及热辐射，总的效果是太阳总辐射减少，大气透明度下降，地表温度下降。由SO2变成硫酸气溶胶大致有以下几个过程：上述过程大约需要几周到几个月的时间，一般认为3个月内就可以实现这种转变。据测量，1991年菲律宾皮纳图博火山喷发两周后，SO2总量已降至1/3，两个半月后已测不到SO2了，原因是SO2已经快速扩散、氧化，并且已经转变成硫酸气溶胶了。２．火山气溶胶对臭氧层的影响除喷发出的SO2能形成硫酸气溶胶影响地球温度外，强火山还喷发出了Cl和F，

6、其形成的气溶胶也是破坏臭氧层的一系列物理化学反应的重要因素。J.P.D.Abbatt等人经实验证明，在极地地区平流层的云层表面有下列含Cl的非均一化化学反应过程：Hanson等（1992）指出，反应式（1）可能是后两个反应式组成的化合过程，其中反应式（3）对说明两极地区平流层中Cl的活化具有重要意义。Cl的存在是平流层中光化学反应的基础，当Cl原子存在后，它就与臭氧发生链式反应：上述化学反应直接导致了臭氧层的减少，这已从实验和实际观察中得到了证实，从而从另一个方面解释了南极等地上空“臭氧层空洞”形成的原

7、因。当然，人类其他活动产生的Cl也同样消耗了臭氧，但却远比不上一次较强的火山爆炸式喷发后喷入大气中的气体对臭氧的破坏程度。这与大多数人认为，氟利昂的广泛使用是南极上空臭氧洞逐年扩大的原因是相互矛盾的．也是臭氧洞为什么没有出现在人口稠密的北半球的原因。３．火山气溶胶对地表气压的影响除了对臭氧层的影响，火山气溶胶对气候的另一个影响是容易被我们忽略的，那就是火山气溶胶对地表气压也有影响，一方面进入对流层和平流层的火山气溶胶能够增加反射率，使对流层温度降低，气压上升；另一方面，气溶胶吸收太阳辐射，使平流层温度升

8、高，平流层内气压降低。二．火山活动对气候的影响　　除了火山活动形成的气溶胶会对地球大气造成影响外，我们在阅读中还发现，火山活动对全球气候也有着不容小觑的作用。这些影响主要体现在对地球温度的影响、对火山活动地区的降水量的影响、对ELNINO和ENSO现象的影响等诸多方面。但可惜的是，这方面的研究多是假说，没有确切的科学依据可以证明火山活动对这些气候变化有直接的影响。所以，我们在此对前人所做的假说进行了如下总结。　１．火山活动与温度的关系如前文