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標題: 新發現湯加火山噴發在地球臭氧層穿了一個洞 [打印本頁]

作者: jiunn36 時間: 2023-11-14 12:57 AM 標題: 新發現湯加火山噴發在地球臭氧層穿了一個洞

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　　根據10月20日發表在《科學》(Science)雜誌上的一項新研究﹐2022年湯加火山噴發﹐由於向大氣中注入了大量水蒸氣導致地球臭氧層被撕裂了一大塊。
　　這座火山位於湯加的一個島嶼上﹐於2022年1月15日爆發﹐其釋放的巨大能量是廣島核彈的10萬倍﹐與聖海倫火山(Mount St. Helens)爆發的威力相當。在火山噴發後的一周內﹐一些地區的臭氧層就被消耗了高達5%。這是由於噴發時大量的水﹑火山灰﹑鹽酸和二氧化硫一起噴入大氣中形成高達34英里的蒸氣羽流。
　　「當其噴發時﹐多種物質被釋放到高層大氣中﹐」該研究的主要作者﹑法國留尼汪大學大氣與旋風實驗室(LACy)的研究員斯蒂芬妮·埃文(Stephanie Evan)告訴《新聞週刊》。「其中包括水蒸氣﹑二氧化硫和火山灰。具體來說﹐二氧化硫是一種重要的火山氣體﹐可與大氣中的水蒸氣發生反應﹐形成主要由硫酸組成的火山氣溶膠。這些氣溶膠能夠散射陽光﹐影響氣候並在高層大氣化學中發揮重要作用﹐特別是在臭氧方面。」。
　　這種蒸氣與從火山噴出的許多其它化學物質發生反應﹐導致熱帶西南太平洋和印度洋地區上空大氣中的臭氧分解。「高層大氣中的火山氣溶膠在臭氧化學中發揮著重要作用。這些氣溶膠可以促進化學反應﹐將通常不活躍的氣體轉化為消耗臭氧層的分子﹐特別是氯原子。」埃文解釋道。
　　「湯加火山噴發後水蒸氣的增加產生了關鍵影響。它提高了相對濕度並冷卻了高層大氣﹐主要是在海拔25至30公里之間。這種條件的變化使得火山氣溶膠表面溫度高於其通常的範圍﹐從而發生化學反應。這種火山氣溶膠上發生的化學反應會將通常不活躍的氯化合物(例如氯化氫)轉化為活性高的氯化合物(例如一氧化氯)。」。
　　研究作者在論文中描述了他們如何在火山噴發五天後將氣球從印度洋的留尼汪島(Reunion Island)發射到火山羽流中﹐以測量火山羽流飄入大氣中時發生的化學反應。研究團隊發現﹐水蒸氣和氣溶膠表面積的顯著增加伴隨著臭氧的大量消耗﹐消耗率為每天0.07ppmv。研究人員還降低了氯化氫的濃度並增加了一氧化氯的濃度﹐這表明氯與臭氧發生了反應﹐從而侵蝕了大氣中的臭氧水平。
　　「簡言之﹐火山氣溶膠形成了能夠分解臭氧的物質﹐從而促進了臭氧的減少。氯化物的這種化學作用﹐在火山爆發一週後﹐導致了熱帶西南太平洋和印度洋地區上空高層大氣中臭氧的快速減少。」埃文說。

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