Auswirkungen großer Vulkanausbrüche der letzten zwei Jahrtausende auf das globale und chinesische Klima

Kürzlich wurde eine Studie von Dr. Sun Weiyi und Prof. Liu Jian von der Fakultät für Geographie der Nanjing Normal University veröffentlicht veröffentlicht In Wissenschaft China Geowissenschaften.

Basierend auf zahlreichen Daten aus Beobachtungen, Rekonstruktionen, Simulationen und Assimilationen der letzten 2000 Jahre fasste das Forschungsteam systematisch die historischen Fakten großer Vulkanausbrüche, die Merkmale und Mechanismen ihrer klimatischen Auswirkungen sowie Richtungen für zukünftige Forschungen zusammen.

Die Rekonstruktionen der vulkanischen Aktivität in den letzten zwei Jahrtausenden zeigen, dass kalte Epochen (530–700 n. Chr., 1200–1460 n. Chr. und 1600–1840 n. Chr.) mit häufigen großen Vulkanausbrüchen zusammenfielen, während warme Epochen (0–200 n. Chr. und 900–1100 n. Chr.) mit häufigen großen Vulkanausbrüchen zusammenfielen AD) ereignete sich während der vulkanischen Ruhe. Der Ausbruch des Changbai-Berges im Jahr 946 n. Chr. wurde als der stärkste Vulkanausbruch in China in den letzten 2000 Jahren identifiziert.

Die Untersuchungen deuten darauf hin, dass es mehrere Jahre nach den Ausbrüchen weltweit und in China zu einer deutlichen Abkühlung kam. Die rekonstruierte Abkühlungsstärke stimmt nicht vollständig mit der vulkanischen Intensität überein, es besteht jedoch ein signifikanter linearer Zusammenhang zwischen der durch Klimamodelle simulierten Abkühlung und der vulkanischen Intensität.

Kontinuierliche Vulkanausbrüche führen auf der Nordhalbkugel und in China auf der dekadischen Zeitskala zu Kälteereignissen im dekadischen Maßstab. Im ersten Jahr nach den Ausbrüchen nehmen die Monsunniederschläge weltweit deutlich ab, während die Niederschläge im Jangtse-Einzugsgebiet in China ungewöhnlich stark ansteigen. Es gibt inkonsistente Antworten zwischen verschiedenen Datensätzen in Nordchina, Nordostchina und dem südlichen Teil des Qinghai-Tibet-Plateaus.

Das Forschungsteam überprüfte auch frühere Rekonstruktionen der El Niño-Southern Oscillation (ENSO) auf der Grundlage von Baumringdaten aus dem letzten Jahrtausend. Sie fanden heraus, dass nach großen tropischen Vulkanausbrüchen El Niño-Ereignisse auftraten, gefolgt von einem raschen Rückgang in La Niña. Dies führte zu anomalen Hochdruckgebieten im Nordwestpazifik, die Feuchtigkeit in das Jangtse-Becken transportierten. Allerdings zeigen Korallen-δ18O-Aufzeichnungen aus dem zentralen tropischen Pazifik kein signifikantes El-Niño-Ereignis nach großen Vulkanausbrüchen, was auf Diskrepanzen zwischen den Rekonstruktionsdaten hinweist.

Häufige große Vulkanausbrüche können die Phasenänderungen der Atlantischen Multidekadischen Oszillation (AMO) beeinflussen, indem sie Prozesse wie die Ausdehnung des arktischen Meereises, Luft-Meer-Wechselwirkungen und Veränderungen ozeanischer dynamischer Prozesse auslösen. Die Reaktionen von ENSO und AMO auf Vulkane werden sich weiter auf regionale Klimareaktionsunterschiede auswirken und möglicherweise zu Ungleichheiten zwischen rekonstruierten und simulierten Daten führen.

Zukünftige Forschung sollte sich auf die Verbesserung des tiefgreifenden Verständnisses der Auswirkungsprozesse der internen Variabilität im Klimasystem unter vulkanischem Einfluss konzentrieren, wie z. B. Hydroklima, Wetter- und saisonale Variabilitätsänderungen sowie Klimaanomalien. Dies beruht auf Verbesserungen bei der Rekonstruktion des Vulkanantriebs, der Entwicklung stratosphärischer Chemie-Aerosol-Klima-Modelle und einer umfassenderen Aufklärung der klimatischen Auswirkungen großer Vulkanausbrüche.