Vulkaanuitbarstingen stoten zwaveldioxidegas hoog in de atmosfeer uit, chemisch sulfaataërosol vormen, en blokkeer het invallende zonlicht als een paraplu. Dit veroorzaakt oppervlaktekoeling wereldwijd, maar de reactie van wereldwijde moessonregens is anders na vulkaanuitbarstingen op verschillende breedtegraden, volgens kwantitatief onderzoek door Meng Zuo, een doctoraatsstudent van het Institute of Atmospheric Physics, Chinese Wetenschapsacademie, samen met haar mentoren Prof. Tianjun Zhou en associate Prof. Wenmin Man.

Dit werk is onlangs gepubliceerd in Tijdschrift voor Klimaat .

Moessonregen en vulkaanuitbarsting

Moessonregens hebben grote gevolgen voor de samenleving, aangezien meer dan tweederde van de wereldbevolking erdoor wordt getroffen. Onvoldoende moessonregens zorgen voor droogte en hongersnoden in vele delen van de wereld, terwijl te veel regen overstromingen veroorzaakt.

Na tropische vulkaanuitbarstingen, de moessoncirculatie verzwakt en de regenval neemt bijgevolg af. Maar als we rekening houden met de breedtegraad van uitbarstingen, de reactie van de moessonregen verandert dienovereenkomstig. Dit fenomeen is gevonden in eerdere studies, maar het fysieke mechanisme is nog steeds niet doorslaggevend. Ook de kennis van de moessonregens als reactie op vulkaanuitbarstingen is cruciaal voor aanpassing.

De dominante rol van verandering in de atmosferische circulatie

De onderzoekers analyseerden grote hoeveelheden gegevens en de simulaties van klimaatmodellen om de verschillende effecten van noordelijke, tropische en zuidelijke vulkaanuitbarstingen op de wereldwijde moessonregens. “In tegenstelling tot eerder werk, we gebruikten een diagnostische methode om de factoren die de regenrespons bepalen, kwantitatief te analyseren, wat nuttig is om de verschillende fysieke processen van vulkanen op verschillende breedtegraden te begrijpen die de moessonregens beïnvloeden, ' zei Zuo.

Het team ontdekte dat zowel de proxy als de observaties aantonen dat moessonregens op één halfrond wordt verminderd door de vulkaanuitbarstingen op hetzelfde halfrond, maar wordt versterkt door de vulkanische kracht op het andere halfrond. Een vergelijkbare relatie wordt gevonden in de modelsimulaties.

Ze hebben het onderliggende mechanisme verder ontwikkeld door gebruik te maken van vochtbudgetanalyse en vochtstatische energiebudgetanalyse, die regenvalveranderingen kan ontbinden in waterdampverandering en circulatieverandering. De verandering in atmosferische circulatie blijkt een dominante rol te spelen in reacties op regenval. De droog-natte veranderingen worden toegeschreven aan een verzwakte moessoncirculatie en een verbeterd halfrond thermisch contrast, respectievelijk. Ze ontdekten ook dat de respons van de extreme regenval consistent is met die van de gemiddelde regenval, maar gevoeliger voor moessongebieden, die verband houden met droogte en overstromingsgevaar.

"Dit werk impliceert dat toekomstige vulkaanuitbarstingen op verschillende breedtegraden de moessonregen anders zullen beïnvloeden door veranderingen in de circulatie, wat inhoudt dat de regenvalreactie op vulkaanuitbarstingen op verschillende hemisferen moet worden overwogen bij het ontwerp van experimenten met het Decadal Climate Prediction Project (DCPP) en de implementatie van geo-engineeringactiviteiten, " de corresponderende auteur Tianjun Zhou, gemarkeerd.