巨大火山爆發的影響向下修正(Giant Eruption Cut Down to Size)

巨大火山爆發的影響向下修正(Giant Eruption Cut Down to Size)
桃園縣立同德國民中學地球科學科邱宇平老師/國立台灣師範大學地球科學系劉德慶教授責任編輯

Toba火山在7.4萬年前大規模噴發，在印尼留下這個火山口，也是目前世界最大的火山口湖。

世界最大的火山口湖-Toba Lake (圖片來源：http://zh.wikipedia.org/wiki/%E5%A4%9A%E5%B3%87%E6%B9%96)

印尼的超級火山Toba在7.4萬年前爆發的規模是1980年美國聖海倫火山(Mount St. Helens)的2,000倍，當時Toba噴發出數百萬噸的火山灰、硫和其他碎屑到大氣層中。火山灰遮蔽陽光，使地球在五年內的溫度下降了10°C，並且將人類演化的過程重新定向。至少，以上所說的是部分氣候學家和考古學家的結論。但現在有新的古氣候模擬顯示，Toba火山對氣候的影響是溫和的且迅速減弱，所以人類在這次事件中所受到的影響相對較小，也較容易克服。

科學家們對於Toba爆發對氣候的影響有激烈的討論。雖然最近的一些研究表示，火山噴發使地球變成一個冰封的世界，不過1992年的模擬顯示，它對氣候的 影響應該是溫和的。根據1991年爆發但規模較小的菲律賓Pinatubo火山的研究，英國開放大學(Open University)的火山學家Stephen Self和紐約大學的古生物學家Michael Rampino估算，這次Toba爆發事件只有使氣候冷卻3~5°C。

對人類的影響也引起爭議，一些研究者認為冬季噴發的火山會造成人口驟減，尤其是在Toba地區，造成了基因遺傳的「瓶頸」，因為在這裡只有倖存者的基因得 以傳承。但根據在印度考古遺址的發現，牛津大學(University of Oxford)的人類學家Michael Petraglia認為，在火山爆發附近區域的居民，能夠輕易的存活下來。

為了解決這些不確定，德國馬克斯普朗克氣象研究所(Max-Planck Institute for Meteorology)的研究員Claudia Timmreck創造了一個氣候模式，來更真實的模擬Toba火山噴發的影響，他們特別著重火山噴出的硫酸鹽類懸浮微粒，這些微粒是由噴發到平流層的二氧 化硫形成的，會反射陽光，使大氣冷卻。根據冰芯的紀錄，和過去模型的假設，Timmreck等人估計Toba噴發出約8.5億噸的硫到大氣中，這是菲律賓 Pinatubo火山釋出量的100倍。

氣候模擬表示，Toba火山的影響並不如一些科學家所想的極端，例如：全球氣溫只有下降3 ~ 5°C，該模型還表示，高濃度的硫其實只是曇花一現，雖然它們在平流層中集中之處，可以達到最大的冷卻效果，但很快的(2至3年)就消失了。極端的溫度變 化在非洲和印度也只持續了1至2年，火山噴發後的第一年，溫度最多下降10°C。之後第二年，則下降5°C。整體而言，Toba沒有消滅動植物，但Timmreck認為可能會讓它們過幾年艱困的生活。因此，Toba火山的確帶給人類一次無情的考驗，得克服數十年惡劣的環境，但族群仍然存活著。

火山學家Self提到，Timmreck等人的研究是首次為超級火山估算化學懸浮微粒的影響。不過，Self也說目前還不清楚Toba到底釋放出多少的硫。

參考文獻：
http://news.sciencemag.org/scien … to-size.html?ref=hp