據史料記載,1815年6月間,全歐洲大雨滂沱,很少見到天日。正在趕赴比利時滑鐵盧戰場集結的法國炮兵部隊,不得不頂著大雨在爛泥一般的道路上掙扎行進,作為三軍統帥的拿破倫一籌莫展,最終還是因炮火發揮不出威力而兵敗滑鐵盧!史料上對1815年和1816年的夏季,整個歐洲和美國東北部的氣溫,很少有超過10℃的日子;對英格蘭和美國東北部,出現\"6月雪\"的反常天氣也有詳實記載。
有些科學家重溫這段歷史時,提出是坦博拉火山爆發引起的\"滯后效應\"!因為1815年4月5日,位于印度尼西亞松巴哇島上的坦博拉火山突然爆發。從火山口射出的巖漿、火山灰及各種氣體,使1.2萬人死于非命;使周邊480平方公里的土地整整3天陷在黑暗中……但是,隨后進入高空大氣的火山灰、各種氣體對全球氣候的影響,當時并未暴露,科學家也無從認識!今天,當我們分析這些往事時,知道火山爆發噴射出的灰塵、氣體到達地球上空的平流層后,會一直彌漫在那里,改變陽光的照射和分布,造成全球性氣候異常。像1815年6月滑鐵盧戰場連綿不絕的大雨,像火山爆發后,歐美等地夏季氣溫連續兩年偏低都是這種\"滯后效應\"的表現。
科學家從格陵蘭、南極洲鉆出的冰芯中;從歐美及中國古樹的年輪上,也找到坦博拉火山爆發引起\"滯后效應\"的證據。
1991年6月6日下午,菲律賓群島上的皮納圖博火山,在沉睡600余年后再次噴發:從火山口噴射出的熔巖、碎石、灰塵和煙霧氣體直沖云天,形成了一個直徑約26公里的大蘑菇云。幾百人因此喪命,數百萬人因此而流離失所。隨著火山灰和氣體擴散到平流層,此后兩年全球夏季較為涼爽。可是科學探索并未到此止步,一些科學家仍然在繼續監測皮納圖博火山爆發后情況,試圖找出它可能產生的其他\"滯后效應\"。
從那時至今,又經過了10多個春秋寒暑,科學家對皮納圖博火山產生的某些鮮為人知的\"滯后效應\",已有相當深刻了解,特別是新發現眾多懸浮在大氣層中微小顆粒,如何影響光合作用,導致二氧化碳銳減的新認識。原來,皮納圖博火山噴發后3星期,地球上空已經被一層硫磺懸浮顆粒籠罩。到1992年初,該火山噴射出的氣體和浮塵,已經擴散到整個平流層。其間地球上溫室氣體二氧化碳的水平驟降,降幅之大,前所未有。這時,有些科學家認為,由于全球氣溫下降,導致整個生態系統呼吸活動減少,從而降低了二氧化碳的釋放量。但是一個新發現的現象,使科學家改變了這種看法。這種現象是所有植物在散射光環境中的生長情況最好。因為光照過強時,一些直接被光照的植物葉子,光合作用趨向飽和。而陽光沒有照射到植物,葉子處在陰影中,無法進行光合作用。他們認識到,如果遇到適度的云層和懸浮物質,而火山爆發恰恰能提供這種便利,遮蔽直接射過來的陽光,則能增加陽光在水蒸汽和其他物質分子之間反射的過程,從而創造出一種比較\"柔和\"的散射光環境。這樣一來,那些在直射光條件下無緣享受陽光的葉子,也能充分領略散射光的溫暖。結果使植物的光合作用更加活躍,消耗了更多的二氧化碳氣體。皮納圖博火山爆發,在全球范圍內創造了良好的散射光環境。所以此后兩年,全球大氣中\"二氧化碳氣體水平全面下降\"。
必須承認,人們直到現在才把大氣中懸浮顆粒物質、云層和日光反射,同大氣中二氧化碳水平減少的事實聯系起來,作為一個大系統研究。這就使我們把皮納圖博火山爆發納入視線,找到了地球大氣中二氧化碳濃度突然降低的直正原因。