Auteurs: [lijst met auteurs]

Publicatie: [Journaalnaam], [jaargang], [pagina's], [jaar]

Samenvatting:

Bij de enorme vulkaanuitbarsting van Hunga Tonga-Hunga Ha'apai (HT-HH) op 15 januari 2022 kwam een ​​ongekende hoeveelheid vulkanisch materiaal vrij in de stratosfeer, wat aanzienlijke verstoringen van de chemie en dynamiek ervan veroorzaakte. Om deze effecten te begrijpen, gebruiken we een uitgebreid numeriek model dat de evolutie van zowel de samenstelling van de atmosfeer als de circulatie simuleert. Onze modelsimulaties worden geïnitialiseerd met realistische omstandigheden voorafgaand aan de uitbarsting en duren daarna enkele maanden, waardoor we de gevolgen van de uitbarsting op korte tot middellange termijn kunnen onderzoeken.

De belangrijkste bevindingen uit ons onderzoek zijn onder meer:

1. Snelle vorming van de stratosferische aerosollaag: De HT-HH-uitbarsting injecteerde een grote massa zwaveldioxide (SO2) in de stratosfeer, die snel werd omgezet in sulfaataërosolen. Deze aërosolen vormden een dichte laag op een hoogte tussen 15 en 30 kilometer, waardoor de zonnestraling effectief werd verstrooid en geabsorbeerd. Als gevolg hiervan ondervond de stratosfeer een aanzienlijke afkoeling in de tropen, met temperatuurdalingen tot enkele graden Celsius in de weken na de uitbarsting.

2. Veranderingen in de atmosferische samenstelling: Naast zwaveldioxide en sulfaataerosolen kwamen bij de uitbarsting ook verschillende andere vulkanische gassen en asdeeltjes vrij in de stratosfeer. Deze stoffen wijzigden de concentraties van sporengassen zoals ozon (O3), waterdamp (H2O) en stikstofdioxide (NO2). De verbeterde aërosolbelasting en veranderingen in de samenstelling hebben gevolgen voor de stralingsforcering en de ozonchemie in de stratosfeer.

3. Effecten op de stratosferische dynamiek: Het gecombineerde effect van aerosolverwarming en stralingsforcering van de vulkanische wolk verstoorde de stratosferische circulatie. Deze verstoringen manifesteerden zich als veranderingen in windpatronen, temperatuurgradiënten en golfactiviteit. Met name de verstoring van golven op planetaire schaal heeft geleid tot veranderingen in het transport van atmosferische bestanddelen, wat mogelijk hun verspreiding en levensduur heeft beïnvloed.

4. Transport en verspreiding van vulkanische aerosolen: Onze modelsimulaties volgen het transport en de verspreiding van vulkanische aerosolen in de loop van de tijd. De aerosolen verspreidden zich binnen een paar weken zonaal over de hele wereld en vormden in de tropen een vrijwel uniforme laag. De ruimtelijke verdeling van aerosolen varieert echter op hogere breedtegraden als gevolg van interacties met atmosferische circulatiepatronen. De gesimuleerde aerosolevolutie komt goed overeen met satellietobservaties en metingen van instrumenten op de grond.

Over het geheel genomen biedt onze studie een gedetailleerde analyse van de effecten van de HT-HH-vulkaanuitbarsting van 2022 op de chemie en dynamiek van de stratosfeer, waardoor ons begrip van vulkanische effecten op de atmosfeer van de aarde wordt vergroot. De bevindingen dragen bij aan het vermogen van de wetenschappelijke gemeenschap om potentiële gevolgen van toekomstige vulkaanuitbarstingen te voorspellen en te verzachten.