從2000年開始，小火山噴發已經減緩了溫室氣體排放造成的全球變暖過程。圖片來源：NASA

一項新研究顯示，小火山噴發在2000年至2013年間大幅度減緩了全球變暖進程。一些被噴發到大氣層中的微小顆粒（即氣溶膠）將太陽光反射回太空，從而使全球平均溫度降低了0.05攝氏度至0.12攝氏度。隨著溫室氣體大氣濃度的增加，這一冷卻效應代表了這一時期內預期25%至50%的升溫幅度，科學家認為，這一發現有助于解釋所謂的全球變暖在過去15年中的間斷。

美國博爾德市科羅拉多大學大氣科學家Brian Toon表示：“這是一篇非常重要的論文?！毖芯咳藛T的這一發現“有助于我們理解在過去的十多年中，地球為何沒有像氣候模型預測的那樣變暖”。

科學家早就知道大型火山噴發造成的冷卻效應——這些地質活動會將大量光散射氣溶膠噴發到平流層中。例如，菲律賓的皮納圖博火山在1991年6月噴發后的幾個月里，使地球的溫度冷卻了十分之幾攝氏度。

但劍橋市麻省理工學院大氣科學家David Ridley指出，科學界對于小火山噴發的冷卻效應一直存在巨大爭論。這是因為科學家曾假設小火山噴發的大部分氣溶膠并不能越過對流層，而所有的天氣過程均發生在那里，并且這里的自然過程能夠迅速清理大氣中的微粒。

Ridley說，正是基于此，科學家一般都會忽略高度低于15千米的衛星數據。他強調，這是因為這些層位中的個別液滴或冰粒會使計數器產生混淆。

在熱帶地區，平流層與對流層的邊界大約在15千米的高度。但Ridley指出，在溫帶和極地地區，這一邊界大約只有10千米的高度。這便在較低平流層中留下了一個5千米厚的缺口——具有冷卻氣候作用的氣溶膠會存在于此，但卻并不會出現在衛星數據中。

因此，Ridley及其同事從其他渠道搜集了數據。其中一些來自位于北半球的用于探測大氣的4個地基激光站點。通過測量激光被反射回地球的數量，研究人員能夠估算不同高度的氣溶膠濃度。由高空氣球和衛星采集的數據則有助于對激光測量結果進行反復核對。同時，一個測量到達地面的光線總量的全球傳感器網絡，使得科學家能夠了解在不同的高度有多少輻射被大氣氣溶膠反射回太空。

最終，研究小組的分析表明，較低的平流層實際上包含了大量未被計算在內的來自小火山噴發的氣溶膠。采自日本筑波附近一處站點的數據顯示，大約1/3的平流層氣溶膠——大部分來自于小火山噴發——位于15千米以下。而俄羅斯托木斯克附近的一處站點則發現，平均而言，大約一半的平流層氣溶膠位于15千米的下方。

研究人員將在即將出版的《地球物理學研究快報》上報告這一研究成果。Ridley說，在這些較低的平流層中，氣溶膠濃度會在火山噴發后升高，之后再減少。

新澤西州新布倫瑞克市羅格斯大學氣候科學家Alan Robock表示：“他們的發現很有意義，進行量化是非常重要的?！彼f，科學家只有更好地確定氣候的自然影響，他們才能更好地理解人類活動造成的影響。

Toon指出，然而這種小火山噴發造成的冷卻效應并不能完全解釋自上世紀90年代末期以來地球平均氣溫升高出現的延遲現象?？茖W家越來越相信，其余大部分丟失的熱量進入了深海水域。科學家懷疑這種冷卻效應的另一個來源是源自東亞地區的工業氣溶膠。

無論如何，Robock認為，科學家應該開發出一系列用于測量平流層氣溶膠的新的傳感器或分析技術。其中的一些設備可以是天基的，或是安裝在高空氣球上。Robock強調，后一種類型的傳感器能夠直接測量氣溶膠的粒度分布情況，這將有助于研究人員更好地模擬它們所產生的氣候效應。