Извержение на Тонга, выбросившее в стратосферу 150 тонн водяного пара, повлияло на атмосферу на многие годы

Шуберль и др. изучили, как извержение Хунги повлияло на климат в Южном полушарии в течение последующих двух лет. Они обнаружили, что в год после извержения эффект охлаждения от вулканических аэрозолей, отражающих солнечный свет в космос, был сильнее, чем потепление, вызванное водяными парами, задерживающими тепло в атмосфере. Однако большая часть последствий извержения вулкана рассеялась к концу 2023 года.

Исследователи использовали спутниковые данные, чтобы изучить, как изменились стратосферные аэрозоли, газы и температура после извержения. В результате извержения Хунга в стратосферу попало около 150 мегатонн водяного пара - такое количество, что оно повысило глобальный уровень стратосферного водяного пара примерно на 10 %. Этот мощный выброс воды охладил температуру в тропической стратосфере на 4 °C в марте и апреле 2022 года. В свою очередь, это временное охлаждение создало вторичную циркуляцию, которая привела к снижению уровня озона на протяжении всего 2022 года.

Извержение Хунга также выбросило в стратосферу от 0,5 до 1,5 метрических мегатонн диоксида серы. Диоксид серы образует сульфатные аэрозоли, которые отражают солнечный свет и могут вызвать снижение радиационной нагрузки на поверхность, или разницы между приходящей и уходящей радиацией. Это может привести к глобальному похолоданию, если аэрозольная нагрузка достаточно велика, как это было при извержении вулкана Пинатубо в 1991 году, когда было выброшено около 20 метрических мегатонн диоксида серы. Аэрозольная нагрузка Хунга была не очень большой, и ее воздействие в 2022 и 2023 годах было ограничено в основном Южным полушарием.

Хотя извержение ненадолго повлияло на радиационный баланс Земли, это изменение было очень незначительным: глобальное снижение радиационного потока составило менее 0,25 ватта на квадратный метр за двухлетний период, после чего он вернулся к уровню до извержения. (В целом поверхность Земли, океаны и атмосфера поглощают в среднем около 240 ватт солнечной энергии на квадратный метр в течение года). Это кратковременное изменение означает, что извержение Хунги могло вызвать небольшое похолодание в Южном полушарии, но исследователи говорят, что было бы сложно получить такую же информацию только из метеорологических наблюдений.

Тем не менее, воздействие извержения Хунга-Тонга-Хунга-Хапай на климатические системы Земли остаётся важным объектом для дальнейшего изучения. Точная оценка долгосрочных последствий требует углублённого анализа различных факторов, включая морские и атмосферные циркуляции, взаимодействие между стратосферными и тропосферными слоями атмосферы, а также влияние на тонкие климатические процессы, такие как образование облаков и выпадение осадков. Несмотря на то, что извержение вулкана оказало относительно кратковременное воздействие на глобальный радиационный баланс, его результаты подчеркивают важность постоянного мониторинга и исследования воздействий естественных событий на климат Земли.

С другой стороны, значительное внимание учёных привлечено к выбросам водяного пара, который, как оказалось, существенно повлиял на атмосферные процессы. Повышенные уровни стратосферного водяного пара могут оказывать разностороннее влияние, включая влияние на химические реакции, которые контролируют концентрации различных газов в атмосфере. Влияние водяного пара на снижение уровня озона в стратосфере требует более детального анализа, поскольку озон играет ключевую роль в защите от ультрафиолетового излучения.

Извержение также вызвало интерес мировой общественности к вопросам устойчивости и готовности к природным катаклизмам. Мощные природные явления, такие как извержения вулканов или цунами, напоминают человечеству о связанных с ними рисках и необходимости разработки комплексных мер по предотвращению катастрофических последствий. Этот случай дает возможность ученым и инженерам заняться моделированием аналогичных событий и планированием мер по смягчению их воздействия.

Таким образом, извержение Хунга-Тонга-Хунга-Хапай в январе 2022 года, несмотря на свою относительную кратковременность с точки зрения климатического воздействия, послужило важным напоминанием о сложности динамики климатических процессов. Результаты исследований, основанных на данных спутникового наблюдения и климатических моделей, предоставляют важные знания для лучшего понимания краткосрочных и долгосрочных влияний на климат Земли и помогают в разработке стратегий, направленных на адаптацию и устойчивость перед лицом природных угроз.