Een vulkaanuitbarsting in Tonga zou de rest van het decennium voor ongewoon weer kunnen zorgen, zo blijkt uit een nieuwe studie

De Honga Tonga-vulkaan – Honga Haapai (afgekort Honga Tonga) barstte op 15 januari 2022 uit in het Pacifische koninkrijk Tonga. Er ontstond een tsunami, die tot waarschuwingen leidde Over het hele Pacifische bekkenHet stuurde meerdere keren geluidsgolven de wereld rond.

Een nieuwe studie gepubliceerd In het tijdschrift Klimaat Onderzoekt de klimatologische gevolgen van deze uitbarsting.

Onze bevindingen laten zien dat vulkanisme het extreem grote ozongat van vorig jaar zou kunnen verklaren, evenals de veel natter dan verwachte zomer van 2024.

De uitbarsting kan nog jaren aanhoudende gevolgen hebben voor ons winterweer.

Koele rookwolk

Normaal gesproken koelt vulkaanrook – vooral het zwaveldioxide dat zich in de rookwolk bevindt – uiteindelijk het aardoppervlak voor een korte tijd af.

Dit komt doordat zwaveldioxide verandert in sulfaataërosolen, die zonlicht terug de ruimte in sturen voordat het het oppervlak bereikt. Door dit schaduweffect koelt het oppervlak een tijdje af, totdat de sulfaten weer naar het oppervlak komen of het gaat regenen.

Dit was niet wat er met Honga Tonga gebeurde.

Omdat het een onderwatervulkaan was, produceerde Hunga Tonga weinig rook, maar wel veel waterdamp: 100-150 miljoen ton, oftewel 100-150 miljoen ton. Het equivalent van 60.000 Olympische zwembaden. De enorme hitte van de uitbarsting veranderde enorme hoeveelheden zeewater in stoom, die vervolgens door de kracht van de uitbarsting hoog de atmosfeer in werd geschoten.

Al dat water kwam in de stratosfeer terecht: een laag van de atmosfeer die zich 15 tot 40 kilometer boven het aardoppervlak bevindt en die geen wolken of regen produceert omdat het te droog is.

Waterdamp in de stratosfeer heeft twee belangrijke effecten. Ten eerste helpt het bij de chemische reacties die de ozonlaag vernietigen, en ten tweede is het een zeer krachtig broeikasgas.

Er bestaat geen precedent in het monitoren van vulkaanuitbarstingen om te weten wat al dat water met ons klimaat zal doen, en voor hoe lang. Dit komt omdat de enige manier om waterdamp in de hele stratosfeer te meten via satelliet is. Deze bestaan ​​pas sinds 1979 en er is in die tijd geen uitbarsting geweest die vergelijkbaar is met die van Hunga Tonga.

Volg de stoom

Stratosferische wetenschapsexperts over de hele wereld begonnen vanaf de eerste dag van de uitbarsting satellietwaarnemingen te onderzoeken. Sommige onderzoeken hebben zich gericht op de traditionele effecten van vulkaanuitbarstingen, zoals de hoeveelheid sulfaataërosolen Hun evolutie na de explosiewaar sommigen zich op concentreerden Mogelijke effecten van waterdampEn Sommige omvatten beide.

Maar niemand wist echt hoe waterdamp zich in de stratosfeer zou gedragen. Hoe lang zal het in de stratosfeer blijven? Waar ga je heen? Belangrijker nog: wat betekent dit voor het klimaat terwijl er nog steeds waterdamp aanwezig is?

Dat waren precies de vragen die we wilden beantwoorden.

We wilden de toekomst weten, maar helaas is het onmogelijk om deze te meten. Daarom wenden we ons tot klimaatmodellen die specifiek zijn ontworpen om in de toekomst te kijken.

We hebben twee simulaties uitgevoerd met hetzelfde klimaatmodel. In het ene geval gingen we ervan uit dat er geen vulkaanuitbarsting zou plaatsvinden, terwijl we in het andere geval handmatig het equivalent van 60.000 Olympische zwembaden aan waterdamp aan de stratosfeer toevoegden. Vervolgens vergeleken we de twee simulaties, wetende dat eventuele verschillen te wijten moesten zijn aan toegevoegde waterdamp.

Wat vinden we?

de Het grote ozongat Van augustus tot en met december 2023 was dit in ieder geval gedeeltelijk te danken aan Honga Tonga. Onze simulaties voorspelden het ozongat ongeveer twee jaar van tevoren.

Dit was met name het enige jaar waarin we enige impact van de vulkaanuitbarsting op het ozongat verwachtten. Tegen die tijd heeft de waterdamp genoeg tijd gehad om de polaire stratosfeer boven Antarctica te bereiken, en gedurende de daaropvolgende jaren zal er niet genoeg waterdamp over zijn om het ozongat uit te breiden.

Het ozongat duurde tot eind december en daarmee kwam een ​​positieve fase van… Zuidelijke ringvormige positie Tijdens de zomer van 2024. Voor Australië betekende dit een grotere kans op een natte zomer, wat precies het tegenovergestelde was van wat de meeste mensen verwachtten met de uitgeroepen El Niño. Nogmaals, ons model voorspelde dit twee jaar geleden.

In termen van de mondiale gemiddelde temperaturen, een maatstaf voor de omvang van de klimaatverandering die we ervaren, is het effect van Honga Tonga erg klein, slechts ongeveer 0,015 graden Celsius. (Dit is al eerder onafhankelijk bevestigd Nog een studie.) Dit betekent dat de ongelooflijk hoge temperaturen die we al bijna een jaar meten niet kunnen worden toegeschreven aan de uitbarsting van Honga Tonga.

Disruptie voor de rest van het decennium

Maar er zijn enkele verrassende en blijvende effecten in sommige delen van de planeet.

Voor de noordelijke helft van Australië voorspelt ons model tot ongeveer 2029 koudere en nattere winters dan normale winters. Voor Noord-Amerika voorspelt ons model warmere dan normale winters, terwijl het voor Scandinavië opnieuw koudere dan normale winters voorspelt.

De vulkaan lijkt de manier te veranderen waarop sommige golven door de atmosfeer reizen. En Atmosferische golven Zij zijn verantwoordelijk voor de hoogte- en dieptepunten, die rechtstreeks van invloed zijn op ons weer.

Het is belangrijk om duidelijk te maken dat dit slechts één studie is, en één specifieke manier om de impact te onderzoeken die een vulkaanuitbarsting in Honga Tonga zou kunnen hebben op het weer en klimaat. Net als elk ander klimaatmodel is het onze niet perfect.

Ook andere invloeden, zoals de El Niño-La Niña-cyclus, hebben we niet meegenomen. Maar we hopen dat onze studie wetenschappelijke belangstelling zal wekken om te proberen te begrijpen wat deze grote hoeveelheid waterdamp in de stratosfeer voor ons klimaat zou kunnen betekenen.

Of onze bevindingen worden bevestigd of tegengesproken valt nog te bezien, en we verwelkomen beide uitkomsten.