第九届青年地学论坛

一般的火山爆发向平流层排放的物质主要是硫酸盐气溶胶前体物和火山灰，2022年1月的洪加汤加-洪加哈帕伊（HTHH）火山爆发不仅向平流层排放了二氧化硫，还排放了大量的水汽，剧烈扰动平流层的辐射-化学-动力过程。观测结果表明，此次火山爆发直接向平流层注入了约150 Tg水蒸气和0.42 Tg的二氧化硫，这是卫星观测以来最大的一次水蒸气注入，约为平流层背景水汽的10%。我们利用气候模式CESM-CARMA，对富含水蒸汽的羽流进行数值模拟，并与气球和卫星观测结果进行比较。结果表明，粒子凝结过程促使汤加火山气溶胶的有效干半径从喷发两周后（2月份）的0.2 μm增加到3月份的0.34 μm。我们的结果还发现，平流层气溶胶有效半径受中等强度和大强度火山事件的扰动可以持续多年的时间，而极端野火事件对平流层背景粒径的影响有限。进一步分析表明，与皮纳图博火山爆发相比，汤加火山单位SO₂排放量的气溶胶光学厚度更大，这是汤加火山具有更长的火山气溶胶寿命和更高效的光学粒径共同决定的。

CARMA,汤加火山喷发,气溶胶微物理,平流层气溶胶,辐射