強(qiáng)火山噴發(fā)事件的時(shí)空分布特征

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1、第69卷第1期地理學(xué)報(bào)Vol.69,No.12014年1月ACTAGEOGRAPHICASINICAJanuary,20141750-2010年強(qiáng)火山噴發(fā)事件的時(shí)空分布特征1,211王歡,郝志新,鄭景云(1.中國(guó)科學(xué)院地理科學(xué)與資源研究所,北京100101;2.中國(guó)科學(xué)院大學(xué),北京100049)摘要：根據(jù)美國(guó)Smithsonian研究院全球火山計(jì)劃發(fā)布的火山噴發(fā)年表，提取了1750-2010年逐次強(qiáng)火山噴發(fā)(火山爆發(fā)強(qiáng)度指數(shù)VEI≥4)事件的詳細(xì)資料，按照地理緯度、海拔高度、發(fā)生年份及月份等要素進(jìn)行分類統(tǒng)計(jì)，分析了1750年以來(lái)的全球強(qiáng)火山噴發(fā)的主要特征。結(jié)果表明：1750

2、-2010年間強(qiáng)火山噴發(fā)多集中于環(huán)太平洋火山帶以及蘇門(mén)答臘島—爪哇島火山帶上，并以赤道兩側(cè)地區(qū)(10°N~10°S)最多；1000~2000m海拔高度上易多發(fā)強(qiáng)火山噴發(fā)事件；1月和4月是強(qiáng)火山噴發(fā)最為集中的月份，夏半年(4-9月)較冬半年(10月-次年3月)發(fā)生次數(shù)略多；強(qiáng)火山噴發(fā)具有15~25年和35~50年的年代際周期，且1870年以后強(qiáng)火山噴發(fā)周期變化較之前更為頻繁，其中1750-1760年、1776-1795年、1811-1830年、1871-1890年、1911-1920年及1981-1995年強(qiáng)火山事件相對(duì)多發(fā)，其他時(shí)段則相對(duì)少發(fā)。關(guān)鍵詞：強(qiáng)火山噴發(fā)；空間分布；

3、時(shí)間變化DOI:10.11821/dlxb2014010131引言火山活動(dòng)是影響年至年代際氣候波動(dòng)的重要自然驅(qū)動(dòng)因素，其所產(chǎn)生的氣候效應(yīng)一直[1-2]是過(guò)去全球變化研究領(lǐng)域關(guān)注的重要科學(xué)問(wèn)題之一。已有研究表明：強(qiáng)火山爆發(fā)事件，[3]即火山爆發(fā)指數(shù)VEI(VolcanicExplosivityIndex)≥4的事件，能夠把大量的氣體和火山灰拋向高空，在平流層下部形成一個(gè)持久的含有硫酸鹽粒子的氣溶膠層，從而增加反照率，減少到達(dá)地面的直接太陽(yáng)輻射，對(duì)地表產(chǎn)生降溫效應(yīng)，并在平流層產(chǎn)生加熱效應(yīng)；同時(shí)改變平流層的化學(xué)成分，造成平流層的光化學(xué)過(guò)程異常，改變整個(gè)大氣中的SO2、[4-5]C

4、O2、H2S、CH4以及微小固體顆粒物的平衡等，進(jìn)而影響區(qū)域甚至全球的氣候。一次強(qiáng)o火山噴發(fā)后的1~2年內(nèi)，半球或全球平均氣溫會(huì)下降0.3C左右，然后逐漸回升，4~5年[5-6][6]后恢復(fù)正常；而強(qiáng)火山連續(xù)噴發(fā)的累計(jì)效應(yīng)則會(huì)造成持續(xù)性降溫。我國(guó)氣候受強(qiáng)火山噴發(fā)的影響也極為顯著。如1991年菲律賓的皮納圖博火山(VEI=6)爆發(fā)后，1992年我國(guó)東北至內(nèi)蒙古地區(qū)和長(zhǎng)江下游地區(qū)都出現(xiàn)了不同程度的夏季冷[7]害；1815年印尼的坦博拉火山(VEI=7)爆發(fā)也使我國(guó)大多數(shù)地區(qū)在1815-1817年出現(xiàn)了[8]明顯降溫；而過(guò)去500年中，中國(guó)東部季風(fēng)區(qū)3個(gè)極端連旱(1586-158

5、9年，1638-1641年[9]和1965-1966年)事件也與強(qiáng)火山爆發(fā)事件對(duì)應(yīng)。但由于不同地區(qū)、不同季節(jié)、不同強(qiáng)度的火山噴發(fā)對(duì)區(qū)域氣候的影響過(guò)程和程度存在收稿日期：2013-08-29;修訂日期：2013-11-06基金項(xiàng)目：中國(guó)科學(xué)院地理科學(xué)與資源研究所“一三五”戰(zhàn)略科技計(jì)劃項(xiàng)目(2012ZD001);國(guó)家重大科學(xué)研究計(jì)劃項(xiàng)目(2010CB950100);科技基礎(chǔ)性工作專項(xiàng)項(xiàng)目(2011FY120300)[Foundation:"135"StrategicResearchProjectofIGSNRR,CAS,No.2012ZD001;ChinaGlobalChang

6、eResearchProgram,No.2010CB950100;BasicResearchProjectoftheMinistryofScienceandTechnology,No.2011FY120300]作者簡(jiǎn)介：王歡(1989-),女,遼寧盤(pán)錦人,碩士研究生,從事氣候變化研究。E-mail:wangh.11s@igsnrr.ac.cn通訊作者：郝志新(1975-),女,內(nèi)蒙赤峰人,副研究員,從事氣候變化研究。E-mail:haozx@igsnrr.ac.cn134-140頁(yè)1期王歡等：1750-2010年強(qiáng)火山噴發(fā)事件的時(shí)空分布特征135明顯差異，因此，分析全球強(qiáng)火

7、山噴發(fā)的時(shí)空特征對(duì)進(jìn)一步研究強(qiáng)火山噴發(fā)的區(qū)域氣候效[9]應(yīng)極為重要。盡管根據(jù)歷史上的強(qiáng)火山噴發(fā)事件記錄，已有一些研究辨識(shí)了過(guò)去260年的13次最強(qiáng)火山爆發(fā)事件；探討了火山噴發(fā)對(duì)減少地表凈輻射和溫度日較差、全球夏季[10]降溫、平流層增溫及高緯地區(qū)冬季增暖等多方面的影響；分析了強(qiáng)火山噴發(fā)碎屑物特[11-12][13]征與火山災(zāi)害的危險(xiǎn)性；但因受記錄較少的限制，對(duì)歷史時(shí)期強(qiáng)火山噴發(fā)事件的時(shí)空特征研究尚不多見(jiàn)。為此，本文根據(jù)美國(guó)Smithsonian研究院全球火山計(jì)劃發(fā)布的全球火山活動(dòng)與噴發(fā)事件最新資料(http://w