Science >> Wetenschap >  >> Natuur

Impact van grote vulkaanuitbarstingen in de afgelopen twee millennia op zowel het mondiale als het Chinese klimaat

(a) Reconstructie van de mondiale vulkanische krachten. (b) Gereconstrueerde afwijkingen aan de oppervlaktetemperatuur (°C) ten opzichte van 1961–1990. (c) Ensemblegemiddelde van jaargemiddelde SAT-afwijkingen (°C) uit multi-modellensimulaties. Krediet:Science China Press

Onlangs werd een onderzoek van Dr. Sun Weiyi en Prof. Liu Jian van de School of Geography aan de Nanjing Normal University gepubliceerd in Science China Earth Sciences .



Gebaseerd op meerdere gegevens uit observaties, reconstructies, simulaties en assimilaties van de afgelopen 2000 jaar, heeft het onderzoeksteam systematisch de historische feiten van grote vulkaanuitbarstingen samengevat, de kenmerken en mechanismen van hun klimatologische impact, en richtingen voor toekomstig onderzoek.

Uit de reconstructies van de vulkanische activiteit van de afgelopen twee millennia blijkt dat koude tijdperken (530–700 n.Chr., 1200–1460 n.Chr. en 1600–1840 n.Chr.) samenvielen met frequente grote vulkaanuitbarstingen, terwijl warme tijdperken (0–200 n.Chr. en 900–1100 n.Chr.) AD) vond plaats tijdens vulkanische rust. De uitbarsting van de Changbai-berg in 946 na Christus werd geïdentificeerd als de sterkste vulkaanuitbarsting in China in de afgelopen 2000 jaar.

Uit het onderzoek blijkt dat er enkele jaren na de uitbarstingen aanzienlijke afkoeling plaatsvond over de hele wereld en in China. De gereconstrueerde omvang van de afkoeling komt niet geheel overeen met de vulkanische intensiteit, maar er is een significant lineair verband tussen de door klimaatmodellen gesimuleerde afkoeling en de vulkanische intensiteit.

Aanhoudende vulkaanuitbarstingen leiden tot koude gebeurtenissen op tienjarige schaal op het noordelijk halfrond en in China op de tienjarige tijdschaal. In het eerste jaar na de uitbarstingen neemt de moessonneerslag wereldwijd aanzienlijk af, terwijl de neerslag in het stroomgebied van de Yangtze-rivier in China abnormaal toeneemt. Er zijn inconsistente reacties tussen verschillende datasets in Noord-China, Noordoost-China en het zuidelijke deel van het Qinghai-Tibet-plateau.

Het onderzoeksteam heeft ook eerdere reconstructies van El Niño-Southern Oscillation (ENSO) beoordeeld op basis van boomringgegevens van het afgelopen millennium. Ze ontdekten dat na tropische grote vulkaanuitbarstingen El Niño-gebeurtenissen plaatsvonden, gevolgd door een snelle achteruitgang naar La Niña. Dit veroorzaakte afwijkende anticyclonen in het noordwesten van de Stille Oceaan, die vocht naar het stroomgebied van de Yangtze-rivier transporteerden. Echter, koraal δ 18 O-gegevens uit de centrale tropische Stille Oceaan laten geen significante El Niño-gebeurtenis zien na grote vulkaanuitbarstingen, wat wijst op discrepanties tussen de reconstructiegegevens.

Frequente grote vulkaanuitbarstingen kunnen de faseveranderingen van de Atlantische Multidecadale Oscillatie (AMO) beïnvloeden door processen op gang te brengen zoals de uitbreiding van het Arctische zee-ijs, lucht-zee-interacties en veranderingen in oceanische dynamische processen. De reacties van ENSO en AMO op vulkanen zullen een verdere impact hebben op de regionale verschillen in klimaatreacties, waardoor er mogelijk verschillen kunnen ontstaan ​​tussen gereconstrueerde en gesimuleerde gegevens.

Toekomstig onderzoek zou zich moeten richten op het vergroten van een diepgaand begrip van de impactprocessen van interne variabiliteit in het klimaatsysteem onder vulkanische invloed, zoals hydroklimaat-, weers- en seizoensvariabiliteitsveranderingen, en klimaatafwijkingen. Dit is afhankelijk van verbeteringen in de reconstructie door vulkanische krachten, de ontwikkeling van stratosferische chemie-aërosol-klimaatmodellen en een meer omvattende onthulling van de klimatologische effecten van grote vulkaanuitbarstingen.

Meer informatie: Weiyi Sun et al., Impact van grote vulkaanuitbarstingen in de afgelopen twee millennia op zowel het mondiale als het Chinese klimaat:een overzicht, Science China Earth Sciences (2023). DOI:10.1007/s11430-022-1218-0

Journaalinformatie: Wetenschap China Aardwetenschappen

Aangeboden door Science China Press