Vulkanudbrud havde store og vedvarende virkninger på det globale hydroklima i løbet af det sidste årtusinde

Store tropiske vulkaner har forårsaget nogle af verdens mest ødelæggende naturkatastrofer i historien, med udbrud, der udspringer enorme mængder af skadelige gasser og andet affald, der kan udslette alt i deres vej.

Men hvad med større indvirkninger på det globale klima? Disse store udbrud vides midlertidigt at afkøle planeten og forårsage andre klimaforstyrrelser, herunder ændringer i den globale fordeling af nedbør.

I en ny undersøgelse, et team af paleoklimatiske forskere, herunder Ernesto Tejedor og Mathias Vuille ved universitetet i Albany, brugte et proxy -produkt, der anvender naturlige klimaarkiver for bedre at forstå de globale og sæsonbetonede hydroklimapåvirkninger af alle kendte tropiske udbrud i løbet af det sidste årtusinde større end Pinatubo -bjerget i 1991, det største vulkanudbrud, der er sket i de sidste 100 år.

Deres resultater viste, at den hydroklimatiske reaktion efter disse store udbrud ofte var signifikant og til tider varede i mere end et årti. Især, de udbrud, der blev fulgt af unormalt tørre forhold, blev estimeret over det tropiske Afrika, Centralasien og Mellemøsten, sammen med våde forhold over Oceanien og de sydamerikanske monsunregioner. Forskerne sammenlignede også deres resultater med dem fra en selvstændig klimamodel og fandt ud af, at modellen simulerede mindre og mere kortvarige hydroklimatiske påvirkninger.

Resultaterne er nu offentliggjort i Procedurer fra National Academy of Sciences ( PNAS ).

"Vi har ikke haft et større vulkanudbrud i 30 år, så jeg tror, ​​vi har en tendens til at glemme, hvor stor en samfundsforstyrrelse de kan forårsage, "sagde Vuille, en professor i UAlbany's Institut for Atmosfæriske og Miljøvidenskab. "Når man ser på det hydroklimatiske svar globalt, meget af det tidligere arbejde har baseret sig på eksisterende klimamodeller. Vores proxy -produkt tilføjer nyt, virkelige data til at estimere svarene på global skala, hvilket tyder på, at disse udbrud kan forårsage meget større og langvarige våde og tørre anomalier, end vi først troede. "

PHYDA produkt

Det nye datasæt, der blev brugt i denne undersøgelse, kaldet produktet Paleo Hydrodynamics Data Assimilation (PHYDA), blev oprettet gennem støtte fra UAlbany's "PIRE CREATE" -projekt på $ 5 millioner, som er finansieret gennem National Science Foundation.

PHYDA -produktet er en offentligt tilgængelig global rekonstruktion af temperatur- og hydroklima -forhold i løbet af de sidste 2, 000 år, som estimeres ved at kombinere oplysninger fra en klimamodel og en global samling på 2, 591 træring-optegnelser, 197 koral- og sclerosponge -optegnelser, 153 isotop-isotopregistre, 26 hule-sedimentregistre, 10 sø-sedimentregistre og en marine-sedimentrekord.

Ved hjælp af PHYDA, forskerne var i stand til at sammenligne deres nye proxy-estimerede klimasvar på vulkanisme med dem, der udelukkende stammer fra en klimamodel ved hjælp af Community Earth System Model Last Millennium Ensemble (CESM-LME).

"Træerne, og de andre naturklimaarkiver, der er inkluderet i PHYDA, var der for at se disse vulkanudbrud ske. Det er ikke en teoretisk konstruktion, "sagde Jason Smerdon, PIRE CREATE forsker og professor ved Columbia Universitys Lamont-Doherty Earth Observatory. "Dette var første gang, vi var i stand til at bruge dette nye proxy -produkt som et estimat af vulkanske klima -reaktioner i fortiden, og det billede, det tegner, har givet overraskelser med hensyn til, hvor store og vedvarende de hydroklimatiske virkninger af vulkanisme kan være. "

Vulkanudbrud Beredskab

Forskerne er enige om, at forståelse af, hvorfor der er uoverensstemmelser mellem de hydroklimatiske påvirkninger, der anslås fra et proxy-baseret produkt og en enkeltstående klimamodel, vil være afgørende for at forudsige, hvordan fremtidige vulkanudbrud kan påvirke det globale klima, især med ekstra indvirkning fra menneskeskabte klimaforandringer.

Det er sandsynligt, at der vil forekomme flere store tropiske vulkanudbrud inden for det næste århundrede, ifølge Tejedor, papirets første forfatter og postdoc -forsker i UAlbany på PIRE CREATE -teamet.

"Hvis du ser på tidligere århundreder og hyppigheden af ​​store vulkanudbrud gennem historien, det er meget sandsynligt, at vi vil se et udbrud af lignende størrelse inden slutningen af ​​dette århundrede, muligvis mere end en, "sagde Tejedor." Vi mener, at vores resultater tjener som en vigtig advarsel om, at berørte samfund ikke kun må tænke på umiddelbare virkninger, men at vulkanudbrud også kan føre til langvarige ændringer i klimaet. "