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从伦浦阳山到传统的巴厘寺庙在阿贡山斜坡背景。阿贡火山是巴厘岛最高的活火山。
阿贡火山,巴厘岛最高的活火山,从伦普阳山,2017年4月14日。 资料来源:Denis Moskvinov / Alamy Stock Photo。
全球气温
2017年10月25日16:08

分析:巴厘岛的阿贡火山对全球气温有何影响?

齐克Hausfather

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10.25.17
齐克Hausfather

齐克Hausfather

25.10.2017 | 4:08pm
全球气温 分析:巴厘岛的阿贡火山对全球气温有何影响?

虽然人类活动是气候变化的主导驱动因素上个世纪,自然因素可以影响全球温度的短期变化。

特别是主要的火山喷发,对气候持续五年左右,可以对宽大的冷却冲击影响。

吉姆山这座位于印尼巴厘岛的火山已经显示出今年可能爆发的迹象。上一次阿贡火山爆发是在1963年,它对地球气候产生了明显的降温效应。

在这里,Ca必威手机官网rbon Brief研究了火山是如何影响气候的,并提出新的阿贡火山爆发可能只会导致全球气温温和而暂时的冷却。

火山和气候变化

火山通常对地球表面有冷却作用。

火山爆发将火山灰和灰尘送入高空大气层。的二氧化硫释放后与水结合形成硫酸气溶胶,反射射入的阳光,影响云的形成。当火山喷发足够强大平流层(在赤道表面上方18公里或更多),这些硫酸盐气溶胶可以保持高处多年,对气候有很强的冷却效果。

火山喷发也将CO2释放到大气中,这意味着通过加强温室效应,它们有助于变暖。但这种影响非常小,并且被灰尘和灰的冷却冲击超过了。

火山的位置也很重要。赤道附近的大型火山喷发更有可能对全球气温产生重大影响,而高纬度地区的火山喷发(比如Laki.)的影响将更多地局限于一个半球。来自高纬度火山的硫酸盐气溶胶不会越过赤道而热带火山则会使南北半球降温。

下图展示了如果阿贡火山今天爆发,可能会发生什么。

黑点代表实际测量的温度(来自伯克利地球),而灰色阴影区域显示自1960年以来的三次主要火山爆发(agung.,El Chichon., 和)。红线显示了气候变暖的碳短暂的估计,可以必威手机官网归因于温室气体的组合,火山,和太阳能量输出的变化,蓝色底2016年之后显示全球气温可能发生如果预期Agung喷发是相同大小的一个发生在1963年。

全球平均表面温度来自伯克利地球(黑点),主要火山(阴影区域)和基于人类和自然辐射强制(红色)的估计温度,1963年中期的Agung Buluption(蓝色)。基线期为1961-90。有关详细信息,请参阅文章结尾的方法。通过碳简短使用图表必威手机官网Highcharts

这一投影基于火山喷发和温度之间的历史关系,表明Agung Buluption在2018年至2020年期间将全球温度降低到0.1℃至0.2℃,温度主要恢复到它们否则的位置2023。

然而,没有保证今天的Agung爆发与1963年的一个相同。一个没有达到平流层的小火山喷发将具有相对轻微的气候影响,因为火山的二氧化硫很快就会脱离大气层。

在翻盖方面,我们有更大的火山爆发的记录,例如Tambora.1815年可能有冷却地球乘0.6c或更大,并导致“无夏之年”。然而,即使在大规模喷发中,这种降温也只持续几年,一旦硫酸盐气溶胶最终落回地球,气候就会迅速恢复正常。

温度如何实际改变?

喷发后的温度变化很难精确预测,部分原因是我们还不知道什么影响了El Niño-Southern振荡(ENSO)将在未来十年内对气候进行。

虽然在中性的ENSO条件下预计会有大约0.2摄氏度的反应,但如果喷发恰巧与相当大的El Niño事件或La Niña事件重叠,影响可能会非常不同。

为了确定ENSO和火山是如何相互作用的,美国国家大气研究中心(NCAR)的研究者已经进行了分析利用社区地球系统模型(CESM)大集合(LE)。的CESM LE.是对同一高级气候模式的40种不同模拟的集合,在初始条件上只有非常小的差异。在所有的模型运行中,长期变化是相同的,但突发的短期变化-如ENSO -却各不相同。

NCAR的研究人员使用CESM LE要查看近期主要火山爆发的平均温度效果:1963年,El Chichon于1982年,1991年的Pinatubo,您可以在黑色线上看到下面的左侧图表。他们发现58模型运行,爆发后ElNiño条件是中性的。他们还确定了32例,其中ElNiño次射击(红线),以及LaNiñ遵循喷发(蓝线)的30例。

ENSO条件下Agung、El Chichon和Pinatubo爆发后CESM LE的平均温度响应(左)。根据ENSO条件(右)以及来自伯克利地球的观测,估计了2017年阿贡火山喷发(与前一次喷发的强度相同)的影响。图从雷纳和Fasullo

火山爆发时,平均降温幅度约为0.2摄氏度,随着硫酸盐气溶胶从平流层中脱落,这种影响在五年内逐渐消失。然而,在模型中,当火山爆发后出现El Niño事件时,平均冷却仅为0.1摄氏度或更少,而火山爆发后出现La Niña事件时,平均冷却为0.3摄氏度或更多。

与1963年El Niño(红色)或La Niña(蓝色)相一致的阿贡火山爆发的温度变化预测显示在右边的面板中。如果喷发与El Niño事件同时发生,根据喷发的规模,可能几乎没有可检测到的冷却。然而,如果火山喷发与La Niña事件同时发生,我们就能在两者结合的基础上见证实质性的冷却。

然而,与过去世纪的温暖相比,禁止未见的幅度未见未见的幅度未见,但与过去的温暖相比,地球温度的总效果将相对较小。

在火山的火山口边缘的K9ktm1巴厘岛神社与传统祭祀烈酒免受喷发的烈酒。活跃火山Agung Mount的峰会。

在Agung Mount Agung,一座活跃的火山的峡谷上的神社,与传统祭祀烈酒,保护反对爆发,02/08/2012学分:Denis Moskvinov / Alamy股票照片。

在所有条件相同的情况下,类似1963年的阿贡火山喷发只会让2018年的气温降至2014年的水平。它可能会推迟创下历史上最暖年份新纪录的日期,但它不会影响由不断增加的大气温室气体浓度所导致的长期变暖。

方法论的注意

otto等人的变种。(2015)方法,利用多元回归模型估算人类和自然辐射强迫对全球平均地表温度的影响。回归模型利用总人为因素(温室气体+气溶胶)和自然因素(火山+太阳)拟合观测到的地表温度。热响应时间根据火山压力进行了调整,以使气溶胶冷却产生更直接的影响。

强迫适合一个变种伯克利地球地表温度记录ENSO移除(根据Foster & Rahmstorf (2011)方法)。在拟合压力之前将ENSO从记录中移除是必要的,因为火山与ENSO事件的重叠导致的火山压力的温度响应的大小是必须的。

通过假设1963-1966年的火山气溶胶辐射强迫发生在2017-2020年,创造了阿贡喷发情景。辐射强迫数据来自Meinshausen等人(2011),数据可用这里

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