Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску

Вулканическая зима является снижением глобальных температур , вызванных вулканическим пеплом и капель серной кислоты и воды , закрывающими Солнц и повышением Земли альбедо (увеличение отражения солнечного излучения) после того, как большое, в частности , взрывное извержения вулкана . Долгосрочные охлаждающие эффекты в первую очередь зависят от закачки сернистых газов в стратосферу, где они претерпевают серию реакций с образованием серной кислоты, которая может образовывать зародыши и аэрозоли. [1]Вулканические стратосферные аэрозоли охлаждают поверхность, отражая солнечную радиацию, и нагревают стратосферу, поглощая земную радиацию. [2] Вариации в атмосферном потеплении и похолодании приводят к изменениям тропосферной и стратосферной циркуляции. [1]

Исторические примеры [ править ]

Последствия извержения вулканов на недавние зимы скромны по масштабу, но исторически были значительными.

1991 г.
Извержение вулкана Пинатубо 1991 , стратовулкан на Филиппинах, охлажденные глобальные температуры в течение 2-3 лет. [3]
1883 г.
Взрыв Кракатау (Кракатау) , возможно, способствовал вулканическим зимним условиям , подобные. Четыре года после взрыва были необычно холодными, а зима 1887–1888 гг. Сопровождалась сильными метелями. [4] Рекордные снегопады были зафиксированы во всем мире. Однако период холодных зим начался зимой 1882–1883 ​​годов, за несколько месяцев до извержения Кракатау.
1815 г.
1815 извержение вулкана Тамбора , в стратовулкан в Индонезии. Индекс вулканической эксплозивности извержения равнялся 7. Извержение было крупнейшим в истории человечества и одним из крупнейших в голоцене (10 000 лет до настоящего времени). Извержение привело к глобальному похолоданию, а неурожаи во всем мире стали причиной того, что стало известно как « Год без лета » 1816 года. Европа, все еще восстанавливающаяся после наполеоновских войн , страдала от нехватки продовольствия. Продовольственные бунты вспыхнули в Великобритании и Франции, и склады зерна были разграблены. Сильнее всего насилие было в Швейцарии, не имеющей выхода к морю, где голодзаставило правительство объявить чрезвычайное положение в стране. Этому событию приписывают сильные штормы и аномальные дожди с разливом основных рек Европы (включая Рейн ), а также августовские морозы. Крупная эпидемия тифа произошла в Ирландии между 1816 и 1819 годами, спровоцированная голодом. По оценкам, за этот период погибло около 100 000 ирландцев. Документальный фильм BBC, использующий данные, собранные в Швейцарии, подсчитал, что уровень смертности в 1816 году был вдвое больше, чем в среднем за годы, что дает приблизительное общее количество смертей в Европе в 200 000 смертей. Урожай кукурузы в северо - восточной части Северной Америки не удалось, в связи с середины лета заморозков в штате Нью - Йорк и снегопадами июня в Новой Англии и Ньюфаундленда и Лабрадора. Неурожаи в Новой Англии, Канаде и некоторых частях Европы также привели к резкому росту цен на пшеницу, зерно, мясо, овощи, масло, молоко и муку.
1783 г.
Извержение вулкана Лаки в Исландии высвободило огромное количество диоксида серы , что привело к гибели большей части домашнего скота на острове и катастрофическому голоду, унесшему жизни четверти исландского населения. Было подсчитано, что от отравления умерло 23 000 британцев. [5] Северное полушариетемпература упала примерно на 1 ° C в год после извержения вулкана Лаки. Зима 1783–1784 годов была очень суровой и, по оценкам, унесла еще 8000 смертей в Великобритании. Метеорологическое воздействие Лаки продолжалось, что в значительной степени способствовало нескольким годам экстремальной погоды в Европе. Во Франции череда экстремальных погодных явлений в значительной степени способствовала росту бедности и голода, которые, возможно, способствовали Французской революции в 1789 году. [6] Лаки был лишь одним из факторов десятилетия климатических нарушений, поскольку Гримсвётн извергался с 1783 года. до 1785 года, и, возможно, с 1789 по 1793 год наблюдался необычно сильный эффект Эль-Ниньо. [7] Статья, написанная Бенджамином Франклином в 1783 году.[8] объяснили необычно прохладное лето 1783 года в Северной Америке вулканической пылью, появившейся в результате этого извержения, хотя предложение Франклина было подвергнуто сомнению. [9]
1600
Уайнапутина в Перу извергался. Исследования годичных колец показывают, что в 1601 году было холодно. В 1601–1603 годах в России был самый страшный голод . С 1600 по 1602 год в Швейцарии, Латвии и Эстонии были исключительно холодные зимы. Урожай вина во Франции был поздним в 1601 году, а в Перу и Германии производство вина прекратилось. Персиковые деревья в Китае зацвели поздно, а озеро Сува в Японии замерзло рано. [10]
1452 или 1453
Катастрофическое извержение подводного вулкана Кувэ вызвало разрушения во всем мире.
1315-1317
Великий голод 1315-1317 в Европе , возможно, был спровоцирован вулканическим событием, [11] , возможно, из Таравера , Новая Зеландии, продолжительность около пяти лет. [12] [13]
1257
1257 Samalas извержение в Индонезии. Извержение оставило после себя большую кальдеру рядом с Ринджани с озером Сегара Анак внутри нее. [14] Это извержение, вероятно, имело индекс вулканической эксплозивности 7, что делает его одним из крупнейших извержений нынешней эпохи голоцена .
Исследование ледяных кернов показало большой всплеск отложения сульфатов около 1257 года. Это было убедительным доказательством большого извержения, произошедшего где-то в мире. В 2013 году ученые доказали, что извержение произошло на горе Самалас. Это извержение имело четыре отдельные фазы, попеременно создавая колонны извержения, достигающие десятков километров в атмосферу, и пирокластические потоки, захоронившие большую часть острова Ломбок. Потоки разрушили человеческие жилища, в том числе город Паматан . Пепел от извержения упал до острова Ява . Вулкан отложил более 10 кубических километров материала. Извержение было засвидетельствовано людьми, записавшими его напальмовые листья , Бабад Ломбок . Позже вулканическая активность создала дополнительные вулканические центры в кальдере, включая конус Баруджари, который остается активным. В Аэрозолях вводят в атмосферу уменьшили солнечное излучение , достигающее поверхности Земли, который охладил атмосферу в течение нескольких лет , и привел к голоду и неурожаям в Европе и в других местах, хотя точный масштаб температурных аномалий и их последствий до сих пор обсуждаются. Возможно, извержение помогло вызвать Малый ледниковый период .
945 или 946
946 извержения Пэктусано , как полагает, вызвали значительные глобальные климатические воздействия, региональные аномалии холодной погоды и снегопадов от 945 до 948.
535
В экстремальных погодных событий 535-536 , скорее всего , связано с извержением вулкана. Последним теоретическим объяснением является извержение кальдеры Илопанго в центре Сальвадора на Огненной Земле . [15]
1159 г. до н.э.
Гекли 3 извержение в Исландии , возможно, было ответственно за крах позднего бронзового века вокруг Восточного Средиземноморья, вызывая неурожай и вынужденные миграции дальше на запад среди так называемых народов моря.
Тоба суперэрупция
Предложенное вулканическая зима произошла около 71,000-73,000 лет назад после supereruption из озера Тоба на Суматре острове в Индонезии. В последующие 6 лет было выпало самое большое количество вулканической серы за последние 110 000 лет, что, возможно, привело к значительному обезлесению в Юго-Восточной Азии и похолоданию глобальных температур на 1 ° C. [16] Некоторые ученые предполагают, что извержение привело к немедленному возвращению ледникового покрова.климат за счет ускорения продолжающегося континентального оледенения, вызывающего резкое сокращение населения среди животных и людей. Другие утверждают, что климатические эффекты извержения были слишком слабыми и кратковременными, чтобы повлиять на ранние человеческие популяции в предлагаемой степени. [16] Это, в сочетании с внезапным появлением большинства человеческих различий в тот же период, является вероятным случаем узкого места, связанного с вулканическими зимами (см. Теорию катастроф Тоба ). В среднем суперизвержения с общей массой извержения не менее 10 15 кг (масса извержения Тоба = 6,9 × 10 15 кг) происходят каждые 1 миллион лет. [17]Однако археологи, которые в 2013 году обнаружили микроскопический слой стеклянного вулканического пепла в отложениях озера Малави и окончательно связали пепел с 75000-летним супер-извержением Тоба, отметили полное отсутствие изменений в типе ископаемых. близко к слою пепла, которого можно было бы ожидать после суровой вулканической зимы. Этот результат привел археологов к выводу, что крупнейшее известное извержение вулкана в истории человечества не оказало существенного влияния на климат Восточной Африки. [18] [19]

Влияние на жизнь [ править ]

Дополнительная информация: Гора Пинатубо § Влияние на сельское хозяйство
Супервулкан кальдера озера Тоба

Некоторые исследователи приписывают причины  ограничения популяции - резкое сокращение популяции вида , сразу за которым следует период большого генетического расхождения ( дифференциации ) среди выживших - вулканических зим. Такие события могут уменьшить популяции до «уровней, достаточно низких для эволюционных изменений, которые происходят намного быстрее в небольших популяциях, чтобы вызвать быструю дифференциацию популяции». [20] Из-за узкого места в озере Тоба многие виды продемонстрировали массивные эффекты сужения генофонда, и Тоба, возможно, сократил человеческую популяцию до 40 000-15 000 или даже меньше. [20]

См. Также [ править ]

  • Глобальное затемнение
  • Ударная зима
  • Ядерная зима
  • Хронология вулканизма на Земле

Ссылки [ править ]

  1. ^ a b Робок, Алан (май 2000 г.). «Извержения вулканов и климат». Обзоры геофизики . 38 (2): 191–219. Bibcode : 2000RvGeo..38..191R . DOI : 10.1029 / 1998RG000054 .
  2. ^ Сантер, Бенджамин Д .; Бонфилс, Селин; Художник Джеффри Ф .; Зелинка, Марк Д .; Мирс, Карл; Соломон, Сьюзен; Schmidt, Gavin A .; Файф, Джон С .; Коул, Джейсон Н.С.; Назаренко, Лариса; Тейлор, Карл Э .; Венц, Фрэнк Дж. (Март 2014 г.). «Вулканический вклад в десятилетние изменения температуры тропосферы». Природа Геонауки . 7 (3): 185–189. Bibcode : 2014NatGe ... 7..185S . DOI : 10.1038 / ngeo2098 . hdl : 1721,1 / 89054 .
  3. ^ Brohan, P .; Кеннеди, JJ; Harris, I .; Тетт, SFB; Джонс, PD (2006). «Оценки неопределенности в региональных и глобальных наблюдаемых изменениях температуры: новый набор данных с 1850 года». Журнал геофизических исследований . 111 (D12): D12106. Bibcode : 2006JGRD..11112106B . CiteSeerX 10.1.1.184.4382 . DOI : 10.1029 / 2005JD006548 . 
  4. ^ Университет Миннесоты. «С взрывом: не хныканье» (PDF) . Архивировано из оригинального (PDF) 22 июня 2010 года.
  5. ↑ Уокер, Дэн (19 января 2007 г.). «Когда на Британию обрушилось облако-убийца» . Часы времени BBC Two .
  6. Перейти ↑ Wood, CA (1992). «Климатические последствия извержения Лаки 1783 года». В Харрингтоне, CR (ред.). Год без лета? . Оттава: Канадский музей природы. С. 58–77.
  7. ^ Grove, Ричард Х. (май 1998 г.). «Глобальное воздействие Эль-Ниньо 1789-93 гг.». Природа . 393 (6683): ​​318–319. Bibcode : 1998Natur.393..318G . DOI : 10.1038 / 30636 . С2КИД 205000683 . 
  8. ↑ Джеймс Хансен (январь 1997 г.). «Исследование климата Пинатубо» . Институт космических исследований имени Годдарда НАСА .
  9. ^ Funkhouser, Дэвид (2011-04-05). «Может быть, Бен Франклин ошибался» . Состояние планеты . Институт Земли Колумбийского университета . Проверено 10 декабря 2016 .
  10. ↑ Калифорнийский университет - Дэвис (25 апреля 2008 г.). «Извержение вулкана 1600 г. вызвало глобальное разрушение» . ScienceDaily .
  11. ^ Кантор, Норман Л. (2001). После чумы: Черная смерть и мир, который она создала . Нью-Йорк: Свободная пресса. п. 74 . ISBN 978-0-684-85735-0.
  12. ^ Нэрн, ИА; Шейн, PR; Коул, JW; Леонард, ГДж; Self, S; Пирсон, Н. (март 2004 г.). «Процессы риолитовой магмы во время эпизода извержения Кахароа в 1315 г. н.э., вулкан Таравера, Новая Зеландия». Журнал вулканологии и геотермальных исследований . 131 (3–4): 265–294. Bibcode : 2004JVGR..131..265N . DOI : 10.1016 / S0377-0273 (03) 00381-0 .
  13. ^ Ходжсон, штат Калифорния; Нэрн, ИА (сентябрь 2005 г.). «Син-извержение около 1315 г. н.э. и наводнение после извержения 1904 г. н.э. из озера Таравера, кальдеры Харохаро, Северный остров, Новая Зеландия» . Новозеландский журнал геологии и геофизики . 48 (3): 491–506. DOI : 10.1080 / 00288306.2005.9515128 .
  14. ^ Рид, Энтони (2016). «Строительство городов в зоне субдукции: некоторые индонезийские опасности». Управление стихийными бедствиями в урбанизации Азии . С. 45–59. DOI : 10.1007 / 978-981-287-649-2_3 . ISBN 978-981-287-648-5.
  15. ^ Тупой, R .; Саутон, младший; Kutterolf, S .; Freundt, A .; Wahl, D .; Листы, П. (2010). «Было ли извержение TBJ Ilopango вызвало событие 536 г. н.э.?». Тезисы осеннего собрания AGU . 2010 : V13C – 2370. Bibcode : 2010AGUFM.V13C2370D .
  16. ^ a b Оппенгеймер, Клайв (август 2002 г.). «Ограниченное глобальное изменение из-за самого крупного известного четвертичного извержения Тоба ≈74кыр BP?». Четвертичные научные обзоры . 21 (14–15): 1593–1609. Bibcode : 2002QSRv ... 21.1593O . DOI : 10.1016 / S0277-3791 (01) 00154-8 .
  17. ^ Мейсон, Бен G .; Пайл, Дэвид М .; Оппенгеймер, Клайв (декабрь 2004 г.). «Размер и частота крупнейших взрывных извержений на Земле». Вестник вулканологии . 66 (8): 735–748. Bibcode : 2004BVol ... 66..735M . DOI : 10.1007 / s00445-004-0355-9 . S2CID 129680497 . 
  18. ^ «Сомнения по поводу« вулканической зимы »после супер-извержения Тоба. 2013» . Phys.org. 2013-05-02 . Проверено 5 августа 2013 .
  19. ^ Лейн, Кристина S .; Чорн, Бен Т .; Джонсон, Томас К. (14 мая 2013 г.). «Пепел от сверхразрушения Тоба в озере Малави показывает отсутствие вулканической зимы в Восточной Африке при 75 тыс . Лет назад» . Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 110 (20): 8025–8029. Bibcode : 2013PNAS..110.8025L . DOI : 10.1073 / pnas.1301474110 . PMC 3657767 . PMID 23630269 .  
  20. ^ a b Берроуз, Уильям Джеймс (2005). Изменение климата в доисторические времена: конец царствования хаоса, Cambridge University Press, стр. 139 ISBN 978-0521824095 

Дальнейшее чтение [ править ]

  • Рампино, MR; Self, S; Стотерс, РБ (май 1988 г.). «Вулканические зимы». Ежегодный обзор наук о Земле и планетах . 16 (1): 73–99. Bibcode : 1988AREPS..16 ... 73R . DOI : 10.1146 / annurev.ea.16.050188.000445 .