Новое исследование UBC показывает, что изменение климата может препятствовать охлаждающему эффекту вулканических извержений.
Когда извержение достаточно мощное, вулканы извергают сернистые газы высоко в атмосферу, достигая слоя, называемого стратосферой, на высоте от 10 до 15 километров над поверхностью Земли. Здесь газы реагируют с водой, образуя аэрозольные частицы, которые задерживаются в стратосфере на один-два года, отражая солнечный свет и солнечное тепло и охлаждая планету. В среднем ежегодно происходит от трех до пяти извержений, достигающих стратосферы.
Предыдущие исследования показали, что по мере того, как планета нагревается, нижние слои атмосферы расширяются, из-за чего газам становится намного труднее достичь стратосферы. На более низких уровнях, в тропосфере, газы быстро превращаются в аэрозоли и облака и выпадают обратно на землю в виде дождя или снега.
«Извержения вулканов, как правило, противодействуют глобальному потеплению, но по мере того, как планета нагревается и наша атмосфера меняется, мы обнаружили, что меньшее количество извержений будет способно отражать солнечное излучение», - сказал Томас Обри, аспирант, изучающий климат. и вулканы. «Вулканическим газам будет труднее подняться в атмосферу достаточно высоко, чтобы охладить планету».
Обри отмечает, что хотя планета продолжает нагреваться, ученые отмечают небольшое снижение темпов глобального потепления за последние 10-15 лет. Предыдущие исследования показали, что это частично вызвано рядом крупных извержений за последнее десятилетие, в результате которых сернистые газы поднялись высоко в стратосферу.
В этом исследовании Обри, который является аспирантом в лаборатории профессора Марка Еллинека в отделе наук о Земле, океане и атмосфере, использовал модели извержений вулканов и глобального климата для расчета воздействия на газы, выделяемые при извержениях вулканов..
Согласно прогнозам климатической модели и глобального потепления, Обри и его соавторы обнаружили, что количество вулканических сернистых газов в стратосфере уменьшится где-то с двух до двенадцати процентов в следующие 100 лет. В долгосрочной перспективе они предсказывают, что к 22nd и 23rd векам в стратосфере будет от 12 до 25 процентов меньше сернистого газа. Они говорят, что диапазон велик, потому что трудно предсказать будущие извержения и будущие выбросы парниковых газов.
Для определения точного воздействия на температуру поверхности Земли в будущем потребуются дополнительные исследования. Это также поднимает интересные вопросы об истории Земли.
«Понимание этой положительной обратной связи имеет провокационные последствия для понимания изменчивости климата в прошлом Земли», - сказал Еллинек.«В частности, этот механизм, возможно, способствовал вступлению Земли в длительный период глобального оледенения около 700 миллионов лет назад, теория, известная как гипотеза Земли-снежка».
Это исследование было опубликовано сегодня в журнале Journal of Geophysical Research: Atmosphere. Это исследование финансировалось UBC, Канадским советом по естественным и инженерным исследованиям и Швейцарским национальным научным фондом.