Влияние крупных вулканических извержений за последние два тысячелетия на глобальный и китайский климат

Исследование под руководством доктора Суна Вэйи и профессора Лю Цзяня из Нанкинского педагогического университета, опубликованное в журнале Science China Earth Sciences, систематизировало влияние крупных вулканических извержений за последние 2000 лет. Учёные объединили данные наблюдений, реконструкций, моделирования и ассимиляции для анализа исторических фактов, характеристик, механизмов воздействия и направлений будущих исследований.

Реконструкции вулканической активности показали, что холодные эпохи (530–700 гг. н.э., 1200–1460 гг. н.э. и 1600–1840 гг. н.э.) совпадали с частыми крупными извержениями, а тёплые (0–200 гг. н.э. и 900–1100 гг. н.э.) — с периодами затишья. Извержение вулкана Чанбайшань в 946 году н.э. было сильнейшим в Китае за этот период. Исследование подтвердило значительное глобальное и региональное похолодание спустя несколько лет после извержений, причём его масштаб в реконструкциях не всегда соответствовал силе извержения, но в климатических моделях наблюдалась значимая линейная связь.

На декадном масштабе непрерывные извержения приводили к похолоданию в Северном полушарии и Китае. В первый год после извержения глобально сокращались муссонные осадки, но в бассейне реки Янцзы их количество аномально возрастало. Ответ климата в Северном и Северо-Восточном Китае, а также на юге Тибетского нагорья по разным наборам данных был неоднозначным. Анализ реконструкций Эль-Ниньо–Южное колебание (ENSO) по древесным кольцам показал, что после тропических извержений возникало Эль-Ниньо, быстро сменявшееся Ла-Ниньей, что вызывало аномальный антициклон в северо-западной части Тихого океана и перенос влаги к Янцзы. Однако данные по δ¹⁸O кораллов центральной части тропического Тихого океана не показывают значимых событий Эль-Ниньо, что указывает на расхождения между реконструкциями.

Частые крупные извержения могут влиять на смену фаз Многодекадной атлантической осцилляции (AMO), запуская процессы расширения арктических льдов, воздушно-морского взаимодействия и изменения океанической динамики. Реакции ENSO и AMO на вулканизм, в свою очередь, усиливают региональные климатические различия, что может быть причиной несоответствий между реконструированными и смоделированными данными. Для углублённого понимания этих процессов, включая изменения гидроклимата и экстремальных явлений, необходимы улучшения в реконструкции вулканического воздействия и развитие климатических моделей, учитывающих стратосферную химию и аэрозоли.