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事實上，史無前例的水蒸氣量巨大到足以填滿58,000多個奧林匹克規(guī)格的游泳池。水蒸氣的巨大體積可能足以暫時影響地球的全球平均溫度。

NASA噴氣推進實驗室(JPL)的大氣科學家Luis Millán說道：“我們從來沒有見過這樣的事情。”他領導了一項研究湯加火山注入平流層的水蒸氣數(shù)量的調(diào)查工作。平流層是距離地球表面約8至33英里（12至53公里）的大氣層。

發(fā)表在《Geophysical Research Letters》上的Millán和他的同事的研究估計，湯加火山爆發(fā)向地球的平流層發(fā)送了146太克（1太克等于一萬億克）的水蒸氣。這相當于已經(jīng)存在于該大氣層的水的10%。這幾乎是科學家們估計的1991年菲律賓皮納圖博火山爆發(fā)飄入平流層的水蒸氣量的四倍。

Millán分析了NASA Aura衛(wèi)星上的微波肢體探測儀(MLS)的數(shù)據(jù)，該儀器測量大氣氣體--包括水蒸氣和臭氧。湯加火山爆發(fā)后，MLS團隊開始看到水蒸氣讀數(shù)超出了圖表范圍。“我們不得不仔細檢查羽流中的所有測量結(jié)果以確保它們是值得信賴的，”Millán說道。

一個持久的印象

火山爆發(fā)很少向平流層注入大量的水。在NASA進行測量的18年里只有兩次火山爆發(fā)--2008年阿拉斯加的卡薩托奇事件和2015年智利的卡爾布科火山爆發(fā)--將可觀的水蒸氣送到如此高的高度。但跟湯加事件相比，這些只是曇花一現(xiàn)，并且之前兩次噴發(fā)的水蒸氣很快就消散了。另一方面，湯加火山注入的過量水蒸氣可能在平流層中停留數(shù)年。

這種額外的水蒸氣可能會影響大氣化學，促進某些化學反應，從而可能會暫時惡化臭氧層的消耗。另外，它還可能影響地表溫度。像喀拉喀托火山和皮納圖博火山這樣的大規(guī)?；鹕奖l(fā)通常會通過噴出氣體、灰塵和火山灰來冷卻地球表面并將陽光反射到空間。相比之下，湯加火山并沒有向平流層注入大量的氣溶膠，而且噴發(fā)產(chǎn)生的大量水蒸氣可能有一個小的、暫時的變暖效應，因為水蒸氣會捕獲熱量。當額外的水蒸氣從平流層中循環(huán)出來時，這種影響就會消散，并且不足以明顯地加劇氣候變化的影響。

注入平流層的大量水可能只是因為水下火山的破火山口--一個通常在巖漿噴發(fā)或從火山下的淺室排出后形成的盆狀洼地--在海洋中的深度恰到好處：約490英尺（150米）深。如果再淺一點就不會有足夠的海水被噴發(fā)的巖漿過度加熱，從而導致Millán和他的同事看到平流層的水蒸氣值。如果再深一點，海洋深處的巨大壓力就會使噴發(fā)變?nèi)酢?/p>

由于MLS儀器可以觀測到從地球大氣層發(fā)出的天然微波信號，所以它能很好地探測到這個水蒸氣羽流。測量這些信號使MLS能“看到”像火山灰云這樣的障礙物，這些障礙物會使其他測量平流層水汽的儀器失明。Millán說道：“MLS是唯一一個覆蓋范圍足夠密集的儀器，它可以捕捉到發(fā)生時的水蒸氣羽流，也是唯一一個沒有受到火山釋放的火山灰影響的儀器。”