而人类活动是气候变化的主要驱动的上个世纪,自然因素会影响短期全球气温的变化。
尤其是大型火山爆发,可以有一个相当大的冷却影响气候持续五年左右。
的云景火山在巴厘岛,印度尼西亚,已经有迹象显示,今年可能出现爆发。上次Agung爆发,早在1963年,它有一个明显的对地球的气候冷却效应。
这里,碳简短必威手机官网探讨火山如何影响气候,表明一个新的Agung喷发可能只会导致全球气温和临时冷却。
火山和气候变化
火山一般有一个对地球表面的冷却的影响。
火山喷发发送的烟尘进入大气层。的二氧化硫与水结合形成发布硫酸气溶胶,这反映入射的太阳光和影响云的形成。当火山喷发是强大到足以到达平流层(18公里或更多的表面在赤道上方),这些硫酸盐气溶胶可以在空中停留数年,对气候有强烈的冷却效果。
火山爆发也向大气中释放二氧化碳,这意味着他们通过加强温室效应导致气候变暖。但这种影响很小,被冷却的影响大于尘埃和火山灰。
火山的位置也很重要。主要火山喷发赤道附近更有可能对全球气温有很大影响,而高纬度地区的火山喷发(拉基)将会影响更多的局限于一个半球。硫酸盐气溶胶从高纬度地区火山一般不会越过赤道两个半球,而热带火山往往酷。
下图显示了一个示例会发生什么,如果今天Agung爆发。
黑点代表的实际测量温度(从伯克利地球),而灰色阴影区域显示三大火山爆发自1960年(Agung,El Chichon,皮)。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。
全球平均地表温度伯克利地球(黑点),主要的火山(阴影区域),估计基于人类和自然温度辐射强迫(红色)1963 -大小Agung爆发2017年中期(蓝色)。基线时期是1961 - 90。有关详细信息,请参阅文章结束方法。图通过碳短暂使用必威手机官网Highcharts。投影,这是基于历史的火山喷发和温度之间的关系,表明一个Agung喷发会降低全球气温0.1摄氏度到0.2摄氏度时期从2018年到2020年,气温大多恢复回到他们否则将到2023年。
没有保证的喷发Agung今天将相同大小作为一个1963年,然而。一个小火山喷发,不到平流层会有一个相对较小的气候影响,从火山二氧化硫会很快脱落的大气。
另一方面,我们有更大的火山爆发的记录,如坦博拉火山在1815年冷却地球通过0.6摄氏度以上,导致“没有夏天的一年”。即使在大爆发这种冷却只持续几年,然而,一旦硫酸盐气溶胶最终落到地面气候迅速恢复正常。
温度实际上会改变多少?
火山喷发后的温度的变化很难预测准确,部分是因为我们还不知道影响厄尔尼诺-南方涛动(ENSO)对气候在未来十年。
预计0.2摄氏度左右的反应在中性ENSO条件,如果爆发发生重叠相当温暖的厄尔尼诺事件或一个大酷拉尼娜事件,影响可能是完全不同的。
确定如何ENSO和火山可以相互作用,研究人员在美国国家大气研究中心(NCAR)进行了分析使用社区地球系统模型(CESM)大合奏(LE)。的CESM勒是一组40种不同模拟相同的先进的气候模型,只有非常小的初始条件的差异。长期变化是相同的在所有的模式运行,但是紧急短期可变性——比如ENSO——为每个不同。
NCAR的研究人员使用CESM勒最近看平均温度效应主要火山喷发:Agung 1963年,El Chichon在1982年和1991年皮,你可以看到在黑线左图所示。他们发现58模型运行厄尔尼诺爆发后被中性条件。他们还发现了32例,厄尔尼诺爆发后(红线)和30例La Nin跟着爆发(蓝线)。
平均温度反应CESM LE Agung之后,El Chichon,皮喷发ENSO条件(左)。估计2017年Agung火山喷发的影响(大小一样的爆发之前)由ENSO条件(右),以及从伯克利地球观测。图从雷纳和Fasullo。
喷发发生时,平均冷却大约0.2摄氏度,与大多数五年硫酸盐气溶胶的影响消散到平流层。当火山是紧随其后的是厄尔尼诺事件模型,然而,平均冷却是只有大约0.1摄氏度或更低,而火山其次是拉尼娜事件平均冷却0.3摄氏度以上。
的预测温度变化从一个类似规模的Agung喷发到1963年与厄尔尼诺(红色)或拉尼娜(蓝色)显示在右侧面板中。如果恰逢一个厄尔尼诺事件爆发,可能是没有检测到冷却的大小取决于喷发。然而,如果爆发伴随着拉尼娜事件,我们可以见证大量冷却基于两者的结合。
除非爆发的大小200多年未见,然而,总影响地球的温度将相对较小而变暖经历了过去一个世纪。
神社的云景火山口的边缘,一个活跃的火山,与传统为精神防止爆发,02/08/2012信贷:丹尼斯Moskvinov除股票的照片。
Agung爆发类似1963只会减少温度对2018到2014年的水平,一切都是平等的。可能推迟日期新记录设置为记录历史上最热的一年,但它不会影响长期变暖受大气温室气体浓度增加。
方法论的注意
奥托的变种et al。(2015年)方法被用来估计人类和自然的功效对全球表面平均温度辐射强迫使用多元回归模型。回归模型适合观察表面温度使用人为总营力(温室气体+气溶胶)和自然营力(火山+太阳能)。热响应时间调整为火山营力气溶胶冷却允许一个更直接的影响。
推手是适合的一种变体伯克利地球表面温度记录ENSO删除(按照培养和拉姆斯托夫(2011年)方法)。从拟合前的记录删除ENSO营力是必要的准确评估火山迫使温度响应的大小与ENSO事件由于火山的重叠。
一个Agung喷发的场景是由假设的火山气溶胶辐射营力1963 - 1966从2017年到2020年发生。辐射强迫数据来自Meinshausen et al。(2011年),可用的数据在这里。