中金：湯加火山爆發影響幾何

2022年1月15日（北京時間12點10分左右），位於南太平洋的島國湯加王國境內一座海底火山（Hunga Tonga-Hunga Ha'apai）發生猛烈噴發，火山噴發的同時伴有7.6級劇烈地震和海嘯[1]。本次湯加火山噴發屬於普林尼式[2]，引起了各方廣泛關注。強烈的火山噴發，不僅給人類的生命財產帶來嚴重威脅與危害，同時也會對全球氣候系統和農作物生產造成一定影響。

我們認為，本次火山噴發分為短期和長期影響。具體來看：1）本次湯加火山爆發的VEI強度為5-6級，屬於本世紀以來最強等級，同時引發越洋海嘯。短期來看，一方面太平洋沿岸國際航運或受到影響，需要重點關注國內美豆到港情況；另一方面，全球氣候一般受到大氣環流和洋流影響，根據中國科學院大氣物理研究所報告顯示，一般來看，熱帶強火山噴發後的一年裏，太平洋沃克環流顯著減弱，因此對當前南美天氣影響或較小[3]，但是火山噴發可能加劇市場對南美大豆和玉米單產的炒作情緒；2）長期來看，火山噴發或加速今年拉尼娜向中性轉變，同時也有可能強化厄爾尼諾的生成。如果未來形成厄爾尼諾氣候，將會給大豆主產區（美國中部平原，巴西中西部，阿根廷潘帕斯草原）帶來充足降水，但同時棕櫚油主要生產國印度尼西亞和馬來西亞的帶來乾旱少雨的天氣。從我國來看，厄爾尼諾主要影響我國長江流域的氣候，北方地區夏季容易出現乾旱、高温，南方易發生低温、洪澇。北冷南澇的氣候或對北方小麥、玉米、大豆的生長帶來不利影響，洪澇災害也可能影響南方水稻生產，我們認為，當前在全球農產品低庫存背景下，供給風險猶在，需持續關注本次火山爆發對北半球春播的影響。

圖表：拉尼娜概率預測

本次湯加火山爆發的VEI[4]強度為5-6級，屬於本世紀以來最強等級，同時引發越洋海嘯，對太平洋沿岸造成較大影響

HungaTonga火山位於湯加福努阿福歐島南東東方向約30公里處，處在太平洋板塊與印度-澳洲板塊俯衝邊界上，是湯加-克爾馬德克群島火山弧的一部分，據Weather models估算，噴發高度至少25公里。本次火山爆發的強度很可能達到了VEI5級的上端，甚至有可能達到VEI6級，略低於1991年菲律賓皮納圖博火山噴發（VEI6級），強於2010年冰島火山噴發（VEI2級）和2011年智利普耶韋火山噴發（VEI5級）。19世紀以來，VEI5級以上火爆爆發共11次，其中5級6次，6級4次，7級一次（詳見下圖）。

圖表：火山爆發指數（VEI）

據全球水位監測數據，此次火山噴發引發了越洋海嘯，影響了太平洋沿岸地區。截至2022年1月16日11點30分（北京時間），太平洋沿岸的智利、日本等國的潮位站監測到30釐米至150釐米的海嘯波，我國潮位站最大海嘯波幅在20釐米以下。太平洋海嘯預警中心（PTWC）針對此次火山海嘯發布了多期海嘯預警訊息，新西蘭、湯加、斐濟、日本、瓦努阿圖、智利和澳洲等國家也針對此次事件發布了海嘯預警。短期內太平洋沿岸國際航運或受到影響，需要重點關注美豆到港情況。

短期來看，我們認為本次火山噴發對南美當前作物生長影響有限

全球氣候一般受到大氣環流和洋流影響，太平洋沃克環流是熱帶地區最重要的大氣環流系統之一，對全球多個地區的降水和極端天氣氣候事件等都有着重要的影響。本次火山噴發作為近30年最強的火山噴發之一，湯加火山噴發或會造成一些氣候影響。據中國科學院大氣物理研究所的研究結論，熱帶強火山噴發後的一年裏，太平洋沃克環流顯著減弱。因此在當前情況下，雖然本次火山爆發等級較強，但是對於南美當前作物生長影響有限。因此，短期來看，我們認為對於2-3月的南美天氣影響或較為有限。

圖表：中性條件下沃克環流

長期來看，我們認為本次火山噴發或增加夏季拉尼娜發生概率，但對北半球影響或較小

一方面加速催化夏季厄爾尼諾天氣的形成。去年10月開始，沃克環流強勁，導致東太平洋下層冷海水上翻增強，洋麪異常低温，拉尼娜氣候已經形成（詳見報告《拉尼娜或回歸，市場價格如何演繹？》）。拉尼娜氣候導致南半球巴西、阿根廷等國家高温少雨，北半球中國、美國等則出現寒潮低温天氣。據IRIS預計，今年夏季拉尼娜氣候大概率轉為中性。如前文所述，熱帶火山噴發或導致沃克環流減弱，湯加火山所處位置正好是在厄爾尼諾的重點監測區域，火山噴發點在ENSO監測區附近，如果火山噴發導致氣溶膠進入平流層過多，或將在夏季加速拉尼娜轉中性的趨勢，如果東太平洋的洋麪温度升高，就會產生較暖而且濕潤的上升氣流，形成「厄爾尼諾」氣候。

另一方面，「遮陽傘」效應影響下，全球温度或存下降風險，但北半球影響有限。火山爆發導致全球氣温降低的主要原因是「遮陽傘」效應。一般來看，在強烈火山噴發後，大量極細的火山灰氣溶膠進入平流層，需要幾個月甚至更長的時間才能沉降到地面，它們會長期遮蔽陽光，類似一把隱形遮陽傘籠罩在地球上空。不過，「遮陽傘」效應有兩個前提：首先是火山灰氣溶膠要進入平流層或在平流層形成，因為在對流層的火山灰，會很快沉降到地面；其次是平流層的火山灰氣溶膠要足夠多。基於此，一般需要VEI6上端或者VEI7甚至更強的火山噴發。

本次湯加火山噴發雖然也很強，但應該是VEI5上端或者VEI6下端的強度，不足以輸送影響全球氣候的巨量火山灰進入平流層，另一方面火山噴發地點在南半球相對高緯度地區，對北半球的影響或相對較小。基於此，我們認為本次火山噴發對於夏季北半球温度的影響仍需持續跟蹤和評估。

我們認為，熱帶火山爆發或提高全球極端天氣發生概率，在全球農產品低庫存背景下，供給風險猶在

湯加火山爆發強度等級較高，如上文所述，火山噴發點在ENSO監測區附近，這或大概率削弱沃克環流，加速厄爾尼諾氣候的形成。全球範圍內來看：厄爾尼諾發生年，如果在12月到2月期間，那麼赤道附近海岸線、秘魯西北部、巴西南部、阿根廷中部、非洲赤道以東降水量會大概率增加；南美洲北部、中美洲、非洲南部、澳洲北部較以往更為乾旱；如果發生在6月到8月期間，那麼美國內陸地區、智利中部降水量會增加，而澳洲整個東部地區將會發生乾旱，在中國則造成南澇北旱的狀態。

夏季厄爾尼諾氣候對全球主要作物的影響如下：

1）大豆、玉米主產區：在美國內陸、中部平原帶來充沛的降水；2）棕櫚油主要產區：通常厄爾尼諾會給棕櫚油的主要生產國印度尼西亞和馬來西亞的帶來乾旱少雨的天氣；3）小麥產區：印度、澳洲等產區會發生乾旱，美國（春小麥）則是多雨氣候；4）產糖地區：通常厄爾尼諾會給糖的最大產區巴西的中南部帶來多雨的天氣，而給巴西東北部，泰國，印度和澳洲帶來乾燥的天氣；5）中國：厄爾尼諾主要影響我國長江流域的氣候，北方地區夏季容易出現乾旱、高温，南方易發生低温、洪澇。北冷南澇的氣候或對北方小麥、玉米、大豆的生長帶來不利影響，洪澇災害也可能影響南方水稻生產。