Для самой низкой части стратосферы – т.е. слой между 10 и 16 километрами – мало информации было доступно до сих пор, но теперь международный проект климата IAGOS-CARIBIC, объединенный со спутниковыми наблюдениями от оптического локатора CALIPSO предоставленная новая существенная информация. Согласно исследованию, охлаждающийся эффект из-за извержений вулканов был ясно недооценен моделями климата, используемыми для последнего отчета Межправительственной группы экспертов по изменению климата (МГЭИК). Во главе с Университетом Лунда, Швеция, и поддержанный Исследовательским центром имени С.М.Лэнгли, США и Королевские Нидерланды Метеорологический Институт, были также вовлечены три крупнейших немецких атмосферных научно-исследовательских института: Институт Макса Планка Химии в Майнце (MPI-C), Институт Лейбница Тропосферного Исследования в Лейпциге (TROPOS) и Технологическом институте Карлсруэ (КОМПЛЕКТ). Так как более частые извержения вулканов и последующий эффект охлаждения только временные, повышение температуры Земель убыстрится снова.
Причина – все еще непрерывно увеличивающаяся концентрация парникового газа, говорят ученые.На первом десятилетии 21-го века средняя поверхностная температура по северной середине континентов широты действительно увеличилась незначительно. Этот эффект может быть теперь объяснен новым исследованием вулканических частиц аэрозоля в атмосфере, сообщил здесь.
Исследование использует данные из tropopause высоты до 35 км региона, где первый найден между 8 км (полюса) и 17 км (экватор) высота. tropopause регион – слой перехода между основным влажным погодным слоем с его облаками (тропосфера) и сухим и слоем без облаков выше (стратосферы). «В целом наши результаты подчеркивают, что еще меньшие извержения вулканов более важны для Earth´ s климат, чем ожидалось», суммируют координаторы CARIBIC доктор Карл Бреннинкмейджер, MPI-C, и доктор Андреас Зан, КОМПЛЕКТ. Обсерватория IAGOS-CARIBIC координировалась и управлялась MPI-C до конца 2014, с тех пор КОМПЛЕКТОМ.Чтобы собрать их данные, команда объединила два различных экспериментальных подхода: выборка и измерения на месте сделана IAGOS-CARIBIC вместе с наблюдениями от спутника CALIPSO.
В газах следа обсерватории IAGOS-CARIBIC и частицах аэрозоля в tropopause регионе измерены с 1997. Измененный контейнер воздушной грузоперевозки загружен однажды в месяц для четырех межконтинентальных полетов в модифицированный Аэробус A340-600 Lufthansa. В целом приблизительно 100 газов следа и параметры аэрозоля измерены на месте на 9-12-километровой высоте, а также в специальных европейских научно-исследовательских лабораториях после полета.
TROPOS в Лейпциге ответственен за измерения частицы аэрозоля на месте в этом уникальном проекте. КОМПЛЕКТ управляет 5 из 15 установленных инструментов, также тот для озона. Собранные частицы проанализированы в Университете Лунда, Швеция, используя акселератор луча иона для измерения количества серы макрочастицы. Сравнивая эту концентрацию серы макрочастицы с измеренной концентрацией озона на месте это отношение обычно довольно постоянное на высоте круиза.
Однако извержения вулканов увеличивают количество серы макрочастицы, и таким образом отношение становится индикатором извержения вулкана, влияющего на tropopause регион. «Отношение серы макрочастицы к озону от измерений CARIBIC ясно демонстрирует сильное влияние от вулканизма на tropopause регионе», сообщают доктор Сандра М. Андерссон и профессор Бенгт Г. Мартинсзон из Университета Лунда, которые являются ведущими авторами.Второй метод основан на спутниковых наблюдениях. Наблюдение Спутника Оптического локатора и Первооткрывателя Аэрозоля Облака (CALIPSO) миссия, сотрудничество между Национальным управлением по аэронавтике и исследованию космического пространства (НАСА) в США и Centre National d’Etude Spatiale (CNES) во Франции, обеспечило беспрецедентное представление об аэрозоле и слоях облака в атмосфере.
До недавнего времени данные только тщательно исследовались выше 15 км, а именно, где вулканический аэрозоль, как известно, затрагивает наш климат в течение долгого времени. Теперь также частицы aeorosol самой нижней стратосферы были приняты во внимание для вычисления излучающего баланса атмосферы, чтобы оценить воздействие меньших извержений вулканов на климате.Влияние от извержений вулканов на стратосфере было маленьким в северном полушарии между 1999 и 2002.
Однако мощные сигналы вулканических частиц аэрозоля наблюдались между 2005 и 2012. В особенности три извержения выделяются: Kasatochi в августе 2008 (США), Сарычев в июне 2009 (Россия) и Nabro в июне 2011 (Эритрея). Каждое из этих трех извержений ввело больше, чем одна мегатонна двуокиси серы (SO2) в атмосферу. «Фактически все извержения вулканов, достигающие стратосферы, приводят к большему количеству частиц туда, поскольку они вводят двуокись серы, которая преобразована в частицы сульфата», объясняет доктор Маркус Герман TROPOS, который проводит измерения частицы на месте в CARIBIC
Оказывает ли извержение вулкана влияние мирового климата или не зависит от нескольких факторов. Есть количество вулканической двуокиси серы, а также высоты инъекции.
Но также и широта извержения важна: Поскольку воздушный поток в северной полусферической стратосфере в основном разъединен от южного полушария, только извержения вулканов около экватора могут эффективно распределить испускаемый материал по обоим полушариям. Как в извержении Tambora на индонезийском Острове Сумбава 200 лет назад.
Это извержение привело к такому сильному глобальному охлаждению, что 1816 год назвали «годом без лета», включая международный неурожай и голод. Также извержение Кракатау 1883 на Индонезии или Pinatubo 1991 на Филиппинах привело к значимому охлаждению. Данное исследование теперь указывает, что «охлаждающийся эффект извержений вулканов был недооценен в прошлом, потому что самую низкую часть стратосферы главным образом не рассмотрели.
Интересно наши результаты показывают, что эффект также зависит от сезона. Извержения, исследованные нами, оказали свое самое сильное влияние в конце лета, когда поступающее солнечное излучение все еще сильно», объясняет доктор Сандра М. Андерссон.