Zima wulkaniczna

Zima wulkaniczna – hipotetyczne globalne obniżenie temperatury na skutek przysłonięcia Słońca przez produkty wielkiej erupcji wulkanicznej. Popiół wulkaniczny i kropelki kwasu siarkowego to cząsteczki aerozolu atmosferycznego, które w troposferze mogą stanowić jądra kondensacji kropelek chmurowych (zwiększając prawdopodobieństwo wystąpienia chmur lub zwiększając ich albedo, co nazywamy pośrednim efektem aerozolowym) i a wprowadzone do stratosfery pozostają w niej przez dłuższy czas (do kilku lat) i bezpośrednio rozpraszają promieniowanie słoneczne (bezpośredni efekt aerozolowy)[1][2].

W roku 1982 P.J. Crutzen i J.W. Birks opublikowali teorię zimy nuklearnej na całej kuli ziemskiej jako następstwa wojny jądrowej[3], po której pojawiła się seria publikacji na ten temat[4][5][6][7][8][9]. Wkrótce wprowadzono analogiczne pojęcie globalnej „zimy wulkanicznej” jako skutku katastrofalnych erupcji wulkanicznych[10][11][12] i związanymi z nią „wielkimi wymieraniami”[12].

W roku 2013 w osadach jeziora Niasa (Malawi) odkryto pozostałości po gigantycznej erupcji superwulkanu Toba (obecnie jezioro Toba) ok. 75 tys. lat temu, położonego w odległości ok. 7 tys. km[13]. Był to najsilniejszy wybuch wulkanu w czwartorzędzie[13] i wiązano go z koncepcją zimy wulkanicznej i wielkim zmniejszeniem się populacji ludzkiej[14]. Precyzyjne dane stratygraficzne osadów pozwoliły jednak na ustalenie, że w okresie erupcji nie doszło do żadnych znaczących zmian klimatycznych[13], co jest silnym dowodem przeciw koncepcji zimy wulkanicznej[15].

Zjawiska pogodowe wywołane erupcją wulkaniczną na mniejszą skalę mogą mieć złożony przebieg. Aerozole atmosferyczne odbijając promieniowanie słoneczne powodują ochłodzenie troposfery i jednoczesne ogrzanie stratosfery. To z kolei może wpłynąć na cyrkulację atmosferyczną i wywołać odmienne skutki w różnych regionach. Z tego powodu wybuch wulkanu Pinatubo w roku 1991 nie wywołał katastrofalnego globalnego ochłodzenia, ale spowodował kilkustopniowe odchylenia od kilkuletniej normy na przełomie lat 1991/1992. Sięgnęły one 2-3 stopni ocieplenia w centralnej Ameryce Płn. i w Europie Północno-Zachodniej i 2 stopni ochłodzenia na Bliskim Wschodzie i w kanadyjskiej Arktyce[16]. Zwiększenie ilości aerozoli powoduje wzrost zachmurzenia, przykładowo, po wybuchu indonezyjskiego wulkanu Tambora w roku 1815, nietypowa ilość opadów odbiła się na plonach na Półwyspie Iberyjskim[17].

Zobacz też

Przypisy

  1. ↑ Aleksandra Kardaś, Wulkany odpowiedzialne za... wyjątkowo chłodne lata, naukaoklimacie.pl, 24 października 2015 [dostęp 2018-09-26].
  2. ↑ Chapter 2: Changes in Atmospheric Constituents and in Radiative Forcing. 2.4 Aerosols, [w:] IPCC, Climate Change 2007: Working Group I: The Physical Science Basis, www.ipcc.ch, 2007 [dostęp 2018-09-26].
  3. ↑ Crutzen, P.J., Birks, J.W.. The atmosphere after a nuclear war: Twilight at noon. „Ambio”, s. 114–125, 1982. DOI: 10.1007/978-3-319-27460-7_5. 
  4. ↑ Ehrlich, PR, Harte, J, Harwell, MA, Raven, PH i inni. Long-term biological consequences of nuclear war. „Science”. 222 (4630), s. 1293-1300, 1983. DOI: 10.1126/science.222.4630.1293. PMID: 6658451. 
  5. ↑ Turco, R. P., Toon, O. B., Ackerman, T. P., Pollack, J. B. i inni. Nuclear Winter: Global Consequences of Multple Nuclear Explosions. „Science”. 222 (4630), s. 1283–1292, 1983. DOI: 10.1126/science.222.4630.1283. PMID: 17773320. 
  6. ↑ Turco, RP, Toon, OB, Ackerman, TP, Pollack, JB i inni. Climate and smoke: an appraisal of nuclear winter. „Science”. 247 (4939), s. 166-176, 1990. DOI: 10.1126/science.11538069. PMID: 11538069. 
  7. ↑ publikacja w otwartym dostępie – możesz ją przeczytać Robock, Alan, Oman, Luke, Stenchikov, Georgiy L.. Nuclear winter revisited with a modern climate model and current nuclear arsenals: Still catastrophic consequences. „Journal of Geophysical Research: Atmospheres”. 112 (D13), s. D13107, 2007. DOI: 10.1029/2006JD008235. 
  8. ↑ Owen B. Toon i inni, Nuclear war. Consequences of regional-scale nuclear conflicts, „Science”, 315 (5816), 2007, s. 1224–1225, DOI: 10.1126/science.1137747, PMID: 17332396.
  9. ↑ Michael J. Mills i inni, Massive global ozone loss predicted following regional nuclear conflict, „Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America”, 105 (14), 2008, s. 5307–5312, DOI: 10.1073/pnas.0710058105, PMID: 18391218, PMCID: PMC2291128.
  10. ↑ Rampino, M R, Self, S, Stothers, R B. Volcanic Winters. „Annual Review of Earth and Planetary Sciences”. 16 (1), s. 73-99, 1988. DOI: 10.1146/annurev.ea.16.050188.000445. 
  11. ↑ Rampino, Michael R., Self, Stephen. Volcanic winter and accelerated glaciation following the Toba super-eruption. „Nature”. 359 (6390), s. 50-52, 1992. DOI: 10.1038/359050a0. 
  12. ↑ a b Rampino, Michael R.. Supereruptions as a Threat to Civilizations on Earth-like Planets. „Icarus”. 156 (2), s. 562-569, 2002. DOI: 10.1006/icar.2001.6808. 
  13. ↑ a b c Christine S. Lane, Ben T. Chorn, Thomas C. Johnson, Ash from the Toba supereruption in Lake Malawi shows no volcanic winter in East Africa at 75 ka, „Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America”, 110 (20), 2013, s. 8025–8029, DOI: 10.1073/pnas.1301474110, PMID: 23630269, PMCID: PMC3657767.
  14. ↑ F.J. Gathorne-Hardy, W.E.H. Harcourt-Smith, The super-eruption of Toba, did it cause a human bottleneck?, „Journal of Human Evolution”, 45 (3), 2003, s. 227-230, DOI: 10.1016/S0047-2484(03)00105-2, PMID: 14580592.
  15. ↑ Will ‘Volcanic Winter’ Debate Now Cool Down?, [w:] News of the week, „Science”, 340 (6132), 2013, s. 532, DOI: 10.1126/science.340.6132.530-a.
  16. ↑ Alan Robock, Volcanic eruptions and climate, „Reviews of Geophysics”, 38 (2), 2000, s. 191–219, DOI: 10.1029/1998RG000054.
  17. ↑ Andrzej Hołdys. Madryt w cieniu Tambory. „Wiedza i Życie”. 4, s. 16, kwiecień 2009. Warszawa: Prószyński Media.