火灾的气候危害有多大？专家：可直达平流层

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如果发生超级火山爆发，大量的二氧化硫气体将会被喷射入平流层，在平流层形成硫酸盐气溶胶，导致平流层中臭氧层的严重破坏。目前全球臭氧损耗正处于恢复时期，臭氧损耗物质在逐渐减少，但是在这期间发生的超级火山，很有可能中断臭氧的恢复。数值模式模拟表明，如果平流层中臭氧损耗物质只有20世纪90年代一半，一次超级火山爆发会造成全球平均臭氧含量6%的损耗。而当人造的臭氧损耗物质全部清除，只剩下自然排放源时，全球平均臭氧损耗为2.5%，这几乎达到了20世纪90年代臭氧损耗最严重时期赤道以外地区的臭氧损耗程度。

此外，人类核战争导致大规模城市、森林和有机质燃烧，也会将大量黑碳喷射进入平流层。一个广岛级别的小核弹 (~1.5万吨TNT当量) 引起的爆炸和熊熊烈火燃烧会将大约0.05Tg黑碳喷射入平流层；一场小型核战争(仅发射100枚广岛级别核弹)在毁灭100个城市的同时，会将约5Tg的黑碳喷射进入平流层。模拟表明，战争10年之后，平流层还约有1.1Tg的黑碳存在。进入平流层的黑碳气溶胶引起到达地面的全球太阳辐射降低约8%，造成全球平均温度降低1.5℃以上，北半球中纬度地区臭氧损耗量达到30%~40%，北半球高纬度地区臭氧损耗达到50%~60%。

平流层大气的动力稳定性条件和水平环流，可以将局地的影响放大为区域甚至全球影响，并延长进入平流层的气溶胶的影响时间，使得平流层在气候变化中充当“放大器”的作用。在地球漫长的历史演变过程中，大规模火灾、活跃的火山活动、小行星撞击等都有可能将黑碳、硫酸盐等气溶胶粒子喷射入平流层，通过平流层环流输送到全球，影响地球系统的辐射平衡，放大成全球气候事件。

进入平流层的小粒子看起来像是微不足道的成分，在关键的节点上可能发挥关键的作用，造成剧烈的全球气候变化，其中仍有很多涉及辐射、光化学以及输送动力学等问题值得深入研究，科学届亟需关注对火灾影响全球气候的平流层过程，研究成果必将有利于深入了解地球气候系统并采取恰当趋利避害手段，维护地球环境、生态和气候系统的稳定。

本文经授权转载自 微信公众号“中国科学杂志社 ”，戳“阅读原文”可查阅中文版，英文版：http://engine.scichina.com/publisher/scp/journal/SCES/63/2/10.1007/s11430-019-9560-3?slug=fulltext。

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