Извержения вулканов играют недооцененную роль в климате Земли
Новое исследование показало, что эффект охлаждения, оказываемый извержениями вулканов на температуру поверхности Земли, вероятно, недооценивается в стандартных климатических моделях в два раза, а потенциально может достигать четырех.
Это открытие, хотя и не является достаточно значительным для противодействия антропогенному глобальному потеплению, меняет наше понимание сложной глобальной климатической системы.
Исследование, проведенное под руководством Кембриджского университета, посвящено мелким вулканическим извержениям, поскольку на их долю приходится почти половина всех сернистых газов, извергаемых в верхние слои атмосферы. Эти извержения могут не иметь такого драматизма, как их крупномасштабные собратья, но их совокупное воздействие неоспоримо.
Результаты исследования, опубликованные в журнале Geophysical Research Letters, подчеркивают необходимость более полного представления вулканических извержений, независимо от их масштаба, в климатических прогнозах. Это может повысить надежность этих моделей, проливая более точный свет на потенциальные сценарии будущего.
Ход вулканических извержений - как их местоположение, так и время - остается вне контроля человека. Тем не менее, роль, которую они играют в глобальной климатической системе, неоспоримо важна. При извержении вулканы выбрасывают в верхние слои атмосферы сернистые газы, которые впоследствии образуют крошечные аэрозольные частицы, способные отражать солнечный свет обратно в космос.
Крупные извержения, такие как извержение вулкана Пинатубо в 1991 году, выбрасывают такое огромное количество вулканических аэрозолей, что они в одиночку вызывают снижение глобальной температуры. Но такие крупные извержения происходят относительно редко, всего несколько раз в столетие. С другой стороны, мелкие извержения происходят каждые один-два года.
"По сравнению с парниковыми газами, выделяемыми в результате деятельности человека, влияние вулканов на глобальный климат относительно невелико, но важно, чтобы мы учитывали их в климатических моделях, чтобы точно оценить изменения температуры в будущем", - сказал первый автор исследования Мэй Чим.
Современные климатические прогнозы, например, изложенные в Шестом оценочном докладе Межправительственной группы экспертов по изменению климата (МГЭИК), основывают свои предположения на расчетах прошлой вулканической активности (за 1850-2014 годы) и оценках будущей активности (за 2015-2100 годы). Такой подход в значительной степени упускает из виду воздействие мелкомасштабных извержений.
"Эти прогнозы в основном опираются на ледяные керны, чтобы оценить, как вулканы могут повлиять на климат, но мелкие извержения слишком малы, чтобы их можно было обнаружить в записях ледяных кернов", - объясняет Чим.
Чтобы устранить этот пробел, Чим и ее команда приступили к анализу спутниковых данных для создания более полной картины. Вместе с коллегами из Эксетерского университета, Немецкого аэрокосмического центра (DLR), Мюнхенского университета Людвига-Максимилиана, Даремского университета и Метеорологического управления Великобритании команда разработала тысячу различных сценариев будущей вулканической активности, используя современные данные ледяного керна и спутниковых наблюдений.
С помощью серии симуляций, проведенных на модели системы Земли Великобритании, эксперты обнаружили, что текущие климатические прогнозы в значительной степени недооценивают вероятный будущий уровень вулканической активности, что приводит к значительной недооценке влияния вулканических извержений на такие факторы, как глобальная температура поверхности, уровень моря и протяженность морского льда.
"Вулканические аэрозоли в верхних слоях атмосферы обычно остаются в атмосфере в течение года или двух, тогда как углекислый газ остается в атмосфере гораздо дольше", - сказал Чим. "Даже если бы у нас был период необычайно высокой вулканической активности, наше моделирование показывает, что этого было бы недостаточно, чтобы остановить глобальное потепление. Это как проплывающее облако в жаркий солнечный день: эффект охлаждения будет лишь временным".
Несмотря на недооценку вулканической активности в климатических прогнозах, важно отметить, что охлаждающий эффект вулканов не сравнится с разогревающим эффектом антропогенных выбросов углерода. Тем не менее, исследование подчеркивает важность полного учета роли вулканов в наших климатических моделях для обеспечения их надежности.
