Крупные извержения вулканов давно известны способностью временно охлаждать Землю, но их влияние на климат оказывается куда сложнее. Новые данные показывают, что вулканическая активность может радикально менять режим осадков и провоцировать наводнения далеко за пределами региона извержения. Причём решающим фактором становится то, в каком полушарии и на какой широте произошёл выброс. Об этом сообщает Earth.
Во время мощных извержений в стратосферу поднимаются огромные объёмы диоксида серы. В верхних слоях атмосферы этот газ превращается в аэрозоли — мельчайшие частицы, способные отражать солнечный свет. В результате поверхность планеты временно охлаждается, тогда как верхние слои атмосферы, напротив, нагреваются.
Такой контраст температур нарушает привычную циркуляцию воздушных масс и влияет на перераспределение влаги. Эти изменения невозможно заметить напрямую, но они проявляются в виде аномальных ливней, засух и резких паводков. Особенно трудно прогнозировать последствия извержений вулканов, не оснащённых современными системами наблюдения.
В центре этих процессов находится межтропическая зона конвергенции (ITCZ) — широкий пояс гроз и обильных дождей вблизи экватора. Здесь сходятся пассаты обоих полушарий, формируя основную зону тропических осадков.
В обычных условиях ITCZ сезонно смещается вслед за Солнцем, но вулканические аэрозоли способны заметно изменить её положение. Если зона сдвигается на север или юг, регионы, привыкшие к стабильным дождям, могут столкнуться с засухой, а традиционно сухие территории — с неожиданными наводнениями.
Исторические данные показывают, насколько разными могут быть последствия. Извержение вулкана Санта-Мария в северном полушарии привело к увеличению пиковых паводков примерно на четверти тропических территорий южного полушария. В то же время в северных тропиках число регионов со сниженным стоком выросло примерно на треть.
Противоположный эффект наблюдался после извержения Агунга в южном полушарии. Около половины датчиков в южных тропиках зафиксировали снижение паводков, тогда как в северных тропиках рост пиковых потоков отмечался примерно в 40 процентах случаев. В обоих случаях аэрозоли в основном оставались в пределах одного полушария, заставляя ITCZ смещаться от эпицентра извержения.
"Эффекты увеличения осадков, как правило, наиболее выражены в течение года после извержения и ослабевают через несколько лет", — отметил исследователь Габриэле Вильярини.
Извержение Пинатубо пошло по иному сценарию. Аэрозоли распределились почти равномерно между северным и южным полушариями, что привело к более симметричному охлаждению планеты. В этом случае смещения ITCZ почти не произошло, зато изменилась общая схема атмосферной циркуляции.
В тропических регионах по обе стороны экватора частота наводнений снизилась: примерно на 20 процентов в южных тропиках и на 35 процентов в северных. Однако в засушливых зонах эффект оказался противоположным — около трети таких территорий столкнулись с ростом паводков.
"Воздух опускается над азиатскими муссонными регионами и поднимается над близлежащими засушливыми районами, что приводит к увеличению осадков", — пояснил ведущий автор исследования Ханбин Ким.
Авторы подчёркивают, что подобные изменения имеют значение не только для климатологов. Резкие сдвиги режима осадков способны привести к наводнениям в регионах, не готовых к таким нагрузкам, и создать угрозу для инфраструктуры, сельского хозяйства и систем водоснабжения.
Понимание роли вулканов помогает точнее оценивать климатические риски и готовиться к последствиям, которые могут проявиться за тысячи километров от места извержения.