氣候與火山的共鳴曲 – 冰芯紀錄中火山噴發事件時間的再校正

地表所能接收及保留的太陽輻射量多寡，是控制氣候系統變化的主要因素，而此因素則會受到地球繞日軌道、大氣成分與二氧化碳濃度改變而影響，其中，火山活躍與否已知會是調控氣候系統變化的重要原因。火山活動是自然環境中，補充大氣二氧化碳及懸浮顆粒的主要來源之一，長期而言，火山活動增加會使得大氣二氧化碳濃度上升，進而造成地球氣溫升高。然而，火山釋放二氧化碳同時，其噴發的硫酸鹽類，則容易在大氣中形成氣溶膠 (aerosol) 而產生遮蔽效應，反而會使得氣候在短期內變冷。

對於火山噴發所造成的氣候改變，我們已經多有了解。近期內最著名的一個例子是 1991 年菲律賓 Pinatubo 火山的噴發，造成了接續幾年北半球夏天氣溫變得溫和。而在人類歷史文獻中有紀錄的火山噴發事件，其造成的影響我們比較容易估計，然而並非所有的火山事件都有文獻紀錄可以查詢。冰芯是良好的氣候紀錄保存器 (climate archive)，可以提供長久的氣候變化資料，它不僅可以記錄早期的大氣成分，也可以保留火山所噴發的氣溶膠，進而能與全球性或區域性的氣候事件做比較，探討造成氣候改變的主因。但由冰芯紀錄所重建的火山活動事件，其年代卻難以與其他紀錄所得到的時間作良好對比。

為解決上述問題，Sigl 等人針對冰芯中的¹⁰Be 紀錄，與樹輪¹⁴C 資料做比較，由於這兩種放射性核種都受控於宇宙射線爆發事件，出現峰值的時間應該一致。但在冰芯紀錄裏面，卻可以觀察到其與樹輪紀錄之間存在一個7年的時間偏差，冰芯的年代資料應該要被修正。經校正後，就可以得到涵蓋時間長、時間分辨率高的火山活動紀錄。資料證實，熱帶及高緯度地區的大規模火山活動是過去 2500 年來氣候系統變化的主要驅動因素，而火山噴發所造成的降溫事件，則會持續數年甚至超過十年，而此異常且持續的氣候冷化，則會讓人類農業及經濟活動變差、疫情與飢荒增加，促使社會文明更加不穩定。

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