根據最近發表於期刊《自然》(Nature)的研究,在 2019 年至 2020 間肆虐澳洲的叢林大火是如此嚴重,以至於它們噴出至平流層(stratosphere)的煙霧量與大型火山爆發噴出的量一樣多,這對於環境造成嚴重的後果。

大量的煙霧

平流層是大氣層中的第二層,就在我們所住的對流層(troposphere)之上。

本研究的共同作者,以色列魏茨曼科學研究學院(Weizmann Institute of Science)的伊蘭·高倫教授(Ilan Koren)表示:「對我們而言,看到如此重大的影響,真的是令我們驚訝。我從來沒有看過有如此多的煙霧注入到了平流層中。」

由於澳洲大火而釋放到大氣層中的煙霧量相當於 1991 年菲律賓的皮納圖博火山(Mount Pinatubo)噴發時所釋放的煙霧量,是 20 世紀第二大的噴發量。

研究人員還註記,煙霧從澳洲向東部飄移,然後在兩周之後又從西邊飄移了回來。高倫教授表示:「我們可以觀察到煙霧在兩周之內就完成了一整個循環。我從來沒有看過一個巨大的事件傳播地如此快速。」

散播又快又廣的原因

根據研究,這個現象可以由三個因素來解釋。第一,是大火本身就很猛烈。第二,大火發生在南澳洲遠方的區域,而這個區域中,對流層與平流層之間的距離比起其他地方都更小。最後,大火發生在靠近強烈暴風之處,協助將煙霧往上帶更高,然後進入大氣層中。

煙霧能夠傳播如此高的事實,對於了解其對環境的影響是很關鍵的。通常,這些煙霧只能在大氣中較低的部分停留數天至數周。但是,高倫教授表示:「一旦它抵達了平流層,就能夠待上數個月至數年。」

在平流層中風更強,能夠讓煙霧比起其他可能之處被散播地更遠且更快。高倫教授表示:「基本上,我們所獲得的就是一條覆蓋整個半球達多個月的極薄煙霧毯。」

對環境的影響

藉由衛星監測,研究人員可以從 2020 年的 1 月至 7 月,在平流層中觀察到煙霧。到最後,要將來自澳洲叢林大火的煙霧,從平流層中可能來自其他來源的煙霧中分離已經變得過於困難。不過,高倫教授表示:「很有可能,今日在平流層中,仍然留存有澳洲大火煙霧的跡象。」

煙霧長期停留在大氣層中的主要效果是它們能夠反射來自太陽的輻射。根據高倫教授,這整體上絕對有冷卻效果,尤其是對海洋,可能會干擾南半球的生物活動,例如藻類的光合作用。

煙霧可能也會吸收太陽輻射,可能會帶來區域性的暖化效果。然而,高倫教授表示:「平流層中的煙霧帶來的暖化結果還並沒有很清楚。」

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參考資料:

  1. Agence France-Presse, (2021, March 19). Australian Bushfires Spewed Volcanic Eruption-Worth of Aerosols into The Stratosphere. ScienceAlert
  2. Hirsch, E., (2021, March 19). Record-breaking aerosol levels explained by smoke injection into the stratosphere. Science. DOI: 10.1126/science.abe1415
  3. 圖片來源:https://www.sciencealert.com/australian-bushfires-spewed-a-volcanic-eruption-worth-of-aerosols-into-the-atmosphere(圖:Copernicus Sentinel/ESA/Flickr/CC BY-SA 3.0 IGO)
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