Vulkanudbrud på forskellige breddegrader påvirker havoverfladetemperaturen forskelligt

Vulkanudbrud er blandt de vigtigste naturlige årsager til klimaændringer, har spillet en ledende rolle i løbet af det sidste årtusinde. Injektioner af sulfat -aerosoler i den nedre stratosfære reducerer den indkommende solstråling, til gengæld afkøling af overfladen. Som en naturlig ydre tvang til Jordens klimasystem, virkningen af ​​vulkanske aerosoler på klimaet har været af stor bekymring for det videnskabelige samfund og offentligheden.

I de seneste år, forskere har fundet ud af, at der er en sammenhæng mellem vulkanudbrud og El Niño-Southern Oscillation (ENSO) baseret på rekonstruktioner og modelsimuleringer, som manifesterer sig i øget/reduceret havoverfladetemperatur (SST) gradient over ækvatoriale Stillehav. Da ENSO påvirker det globale klima gennem atmosfæriske telekommunikationer, det er af stor betydning at forstå indflydelsen fra vulkanudbrud på ENSO faseændringer. Mange undersøgelser har vist fænomenet, men årsagerne er stadig tvetydige.

For nylig, Zuo Meng, en doktorand fra Institute of Atmospheric Physics, Det Kinesiske Videnskabsakademi, sammen med hendes mentorer prof. Zhou Tianjun og lektor Prof. Man Wenmin, brugte CESM Last Millennium Ensemble (LME) simuleringer, som har det største ensemble af LM -simuleringer, at undersøge virkningerne af det nordlige, tropiske og sydlige vulkanudbrud på det tropiske stillehav SST. Analyse af simuleringerne indikerer, at Stillehavet har en betydelig El Niño-lignende varm SST-anomali fem til 10 måneder efter nordlige og tropiske udbrud, med Niño3 -indekset toppe i vinteren næste år. Sammenlignet med nordlige udbrud, den varme SST -anomali er hovedsageligt begrænset til det østlige Stillehav med en stærkere intensitet efter tropiske udbrud.

Efter sydlige udbrud, Stillehavet viser en svagere opvarmningsanomali i forhold til det østlige Stillehav, og det tidspunkt, hvor Niño3 -indekset når sit højdepunkt, er cirka fire måneder tidligere end efter nordlige og tropiske udbrud. De fremmer yderligere den underliggende mekanisme:Skiftet af den intertropiske konvergenszone (ITCZ) kan forklare El Niño-lignende reaktion på nordlige udbrud, som ikke gælder for tropiske eller sydlige udbrud. I stedet, den vestlige anomali i det vestlige Stillehav udløst af havdynamisk termostatmekanisme kan forklare de divergerende SST -reaktioner efter tre typer udbrud.

"I modsætning til tidligere arbejder om virkningerne af vulkanudbrud på SST, vores resultater er baseret på CESM-LME-simuleringen. Fra et modelleringsperspektiv, ensemblesimuleringer er den mest nyttige metode til at studere vulkan-tvungne reaktioner. Mest vigtigt, de forskellige mekanismer for SST -reaktion på tre typer udbrud kan hjælpe os med bedre at forstå de divergerende dannelsesprocesser ved SST -anomalier, "sagde første forfatter, fru Zuo Meng." Vi håber, at resultaterne er nyttige til afbødning og tilpasning af klimaændringer efter vulkanudbrud og de tilhørende socioøkonomiske virkninger, og kan også give indsigt i forståelsen af ​​fremtidige SST -ændringer forårsaget af store vulkanudbrud. "

Tilsvarende forfatter Prof. Man Wenmi sagde, "Forskelle ses også mellem forskellige modeller. Forskellen kan skyldes usikkerheden ved rekonstruktionen af ​​eksterne tvingende vulkanske aerosoldata, model bias, og også den oprindelige tilstand af vulkanudbrud. Vi håber at uddybe vores forståelse af de tropiske Stillehavs reaktioner på forskellige vulkanske tvang og de fysiske processer ved hjælp af VolMIP -eksperimenterne, som har defineret et koordineret sæt idealiserede vulkanske forstyrrelsesforsøg, der skal udføres i overensstemmelse med CMIP6 -protokollen i den nærmeste fremtid. "