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从Lempuyang山到传统巴厘岛寺庙在阿贡山的斜坡背景。阿贡火山是巴厘岛上最高的活火山。
2017年4月14日,从兰普阳山上俯瞰巴厘岛最高的活火山阿贡火山。 Denis Moskvinov / Alamy Stock Photo。
全球气温
2017年10月25日16:08

分析:巴厘岛的阿贡火山如何影响全球气温?

齐克Hausfather

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10.25.17
齐克Hausfather

齐克Hausfather

25.10.2017 |下午4:08
全球气温 分析:巴厘岛的阿贡火山如何影响全球气温?

虽然人类活动一直是气候变化的主要驱动因素过去的世纪,自然因素会影响全球气温的短期变化。

特别是大型火山喷发,会对气候产生相当大的冷却影响,持续五年左右。

阿贡火山印度尼西亚巴厘的一座火山显示出今年可能爆发的迹象。上次阿贡火山爆发是在1963年,它对地球气候产生了明显的降温作用。

在这里,碳简金宝搏bet188短研究火山如何影响气候,并表明新的Agung爆发可能只会导致全球温度的适度和暂时的冷却。

火山与气候变化

火山通常对地球表面有冷却作用。

火山爆发将一团火山灰和尘埃送入高空大气层。这二氧化硫释放与水相结合硫酸气溶胶,反射射入的阳光并影响云的形成。当喷发的威力足以到达平流层(高于赤道表面18公里或以上),这些硫酸盐气溶胶可以在高空停留数年,对气候有很强的降温作用。

火山喷发也向大气释放二氧化碳,这意味着它们通过强化温室效应而加剧了气候变暖。但这种影响非常小,并且被灰尘和灰烬的冷却影响所抵消。

火山的位置也很重要。赤道附近的主要火山爆发更有可能对全球气温有很大的影响,而高纬度的爆发(如拉基)的影响将更局限于一个半球。来自高纬度火山的硫酸盐气溶胶不会越过赤道而热带火山往往会使南北半球都变冷。

下图显示了如果Agung今天爆发的情况发生了可能发生的例子。

黑点代表实际测量的温度(来自Berkeley地球),而灰色阴影区域以来显示自1960年以来的三大火山爆发(阿贡火山埃尔奇孔,及Pinatubo.).红线显示了气候变暖的碳短暂的估计,可以金宝搏bet188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)、主要火山(阴影区域)和基于人类和自然辐射强迫的估计温度(红色),2017年年中发生1963年规模的阿贡火山喷发(蓝色)。基准期为1961-90年。详情见文章末尾的方法。碳纤维简图金宝搏bet188高级园林

这一预测基于火山喷发和温度之间的历史关系,表明阿贡火山喷发将使2018年至2020年期间的全球气温下降0.1至0.2摄氏度,到2023年,气温基本会恢复到正常水平。

然而,不能保证今天阿贡火山的喷发会和1963年的规模一样大。一次没有到达平流层的小型火山喷发对气候的影响相对较小,因为火山喷发的二氧化硫会很快从大气中脱落。

另一方面,我们有更大的火山爆发的记录,比如坦博拉火山在1815年,这可能已经发生了冷却全球升高0.6摄氏度或更高,导致没有夏天”。然而,即使在大规模喷发中,这种降温也只会持续几年,因为一旦硫酸盐气溶胶最终落回地球,气候很快就会恢复正常。

温度到底会变化多少?

爆发后的温度变化很难准确地预测,部分原因是我们尚不知道对ElNiño-南振荡的影响(enso.)将对未来十年的气候产生影响。

虽然预期在中性的ENSO条件下预期约0.2℃的响应,但爆发发生爆发以重叠令人尺寸的温暖ELNiño事件或大酷的LANiña事件,因此影响可能是完全不同的。

究竟如何依据美国国家大气研究中心的研究人员互动,研究人员(NCAR)进行了分析使用社区地球系统模型(CESM)大集合(LE)。这CESM勒是一组40个不同的模拟相同的高级气候模型,初始条件下差别很小。所有模型运​​行中的长期变化都是相同的,但紧急短期变异性 - 例如ENSO - 每个都不同。

NCAR的研究人员使用CESM LE看看平均温度对最近几次主要火山爆发的影响:1963年的阿贡、1982年的埃尔奇洪和1991年的皮纳图博,你可以在下面的黑线图中看到。他们发现在火山爆发后厄尔尼诺状态为中性的情况下,有58次模型运行。他们还确定了32例火山爆发后出现厄尔尼诺现象(红线),30例火山爆发后出现拉尼诺现象(蓝线)。

Enso病症(左)agung,El Chichon和Pinatubo爆发后CESM LE的平均温度响应。通过Enso病症(右)的2017年Agung Buluption(与先前爆发相同的严重)的影响以及来自Berkeley地球的观察。来自Lehner和Fasullo.

当火山爆发时,平均降温幅度约为0.2摄氏度,随着硫酸盐气溶胶从平流层中脱落,五年内大部分效果消失。然而,在模型中,当火山之后出现厄尔Niño事件时,平均降温幅度仅为0.1摄氏度左右或更低,而火山之后出现La Niña事件时,平均降温幅度为0.3摄氏度或更高。

右图显示的是阿贡火山爆发的温度变化预测,其规模与1963年的那次火山爆发相似,与El Niño(红色)或La Niña(蓝色)同时发生。如果这次喷发与El Niño事件同时发生,根据喷发的大小,可能几乎无法探测到降温。然而,如果火山喷发与La Niña事件同时发生,我们可能会在两者结合的基础上看到大量的冷却。

然而,除非爆发的规模超过200年,否则与上个世纪经历的变暖相比,对地球温度的总体影响相对较小。

位于火山口边缘的巴厘神龛,传统供奉神灵以防止火山爆发。阿贡活火山山顶。

阿贡山火山口边缘的神殿,一座活火山,传统的祭品是保护灵魂不受喷发的影响,2012年8月2日信用:丹尼斯·莫斯科维诺夫/阿拉米股票照片。

类似于1963年的Agung爆发只会减少2018年降至2014年的温度,所有的东西都是平等的。它可能会在记录历史上最热的年份设定新的记录时推迟日期,但它不会影响通过增加大气温室气体浓度驱动的长期变暖。

方法论的注意

Otto等人的一个变种(2015年)方法,利用多元回归模型估计人类和自然辐射强迫对全球平均地表温度的影响。回归模型利用总人为强迫(温室气体+气溶胶)和自然强迫(火山+太阳)拟合观测到的地表温度。热响应时间根据火山强迫进行了调整,以允许气溶胶冷却产生更直接的影响。

强制力适用于一种不同的伯克利地球地表温度记录enso.删除(根据Foster & Rahmstorf (2011年) 方法)。在拟合强制之前从记录中删除enso,以准确地评估由于火山与ENSO事件的重叠而对火山强迫的温度响应的大小。

通过假设1963-1966的火山气溶胶辐射强制发生在2017 - 2012年的火山气溶胶辐射强制,创建了AGUNG爆发方案。从Meinshausen等人获得辐射强制数据。(2011年),并提供资料在这里

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