Дослідники змоделювали виверження гватемальського супервулкану Лос Чокойос 75 тисяч років тому та перевірили його вплив на атмосферну циркуляцію у тропіках. Виявилося, що такі виверження можуть спричиняти довготривалі аномалії у квазідвохрічній циклічності — коливанні зональних вітрів у стратосфері. Стаття про це доступна у журналі Geophysical Research Letters.
Озеро Атітлан у Гватемалі утворилося у кальдері, створеній виверженням супервулкана Лос Чокойос. Steffen Kutterolf / GEOMAR
Як виверження супервулканів впливають на системи планети?
Супервиверження вулканів є одними з найбільш руйнівних природних подій на Землі. Виверження Лос Чокойос сталося приблизно 74 800 років тому в Гватемалі, у результаті утворилася сучасна кальдера Атітлан. Це стало однією з найбільших вулканічних подій за останні 100 тисяч років. Вулкан викинув у атмосферу величезну кількість сірки, хлору та брому. Такі виверження вулканів змінюють енергетичний бюджет земної системи за рахунок розсіювання сонячного випромінювання сульфатними аерозолями, поглинання частини випромінювання та стратосферних втрат озону, які у період від декількох років до більше десятиліття лишають поверхню Землі беззахисною перед шкідливими променями. Таким чином, викиди вулканічних летких речовин змінюють теплову структуру стратосфери, що впливає на її широкомасштабну динаміку.
Що аналізували вчені?
Дослідники вирішили проаналізувати вплив виверження супервулканів, схожих на Лос Чокойос, за допомогою двох різними аерозольних кліматичних моделей. Зокрема, команду цікавило, як ці події відображаються на стратосферній циркуляції і особливо на квазідвохрічній циклічності. Це явище чергування східних та західних вітрів у тропіках із центром на екваторі з періодом у 28 місяців. Воно відбувається у стратосфері, на висоті 16-50 кілометрів. Аерозолі можуть мати вплив на фазу квазідвохрічної циклічності, як це спостерігалося під час вивержень вулканів.
Про що вони дізналися?
Результати моделювання показують, що виверження супервулканів порушують квазідвохрічну циклічність приблизно на десять років. Аномалія стається через чотири місяці після виверження. Екваторіальні вітри в нижній і середній стратосфері на п’ять років перетворюються на затяжні східні вітри незалежно від початкових умов, а потім змінюються тривалими західними вітрами. Це зумовлено термодинамічними змінами, внаслідок руйнуванням озону. Після десяти років квазідвохрічна циклічність повертається до початкового стану, але із помітно більшим періодом (продовженим до більше 30 місяців).