Författare: [lista över författare]
Publikation: [Tidskriftsnamn], [volym], [sidor], [år]
Abstrakt:
Det massiva vulkanutbrottet i Hunga Tonga-Hunga Ha'apai (HT-HH) den 15 januari 2022 släppte ut en aldrig tidigare skådad mängd vulkaniskt material i stratosfären, vilket orsakade betydande störningar i dess kemi och dynamik. För att förstå dessa effekter använder vi en omfattande numerisk modell som simulerar utvecklingen av både atmosfärisk sammansättning och cirkulation. Våra modellsimuleringar initieras med realistiska förhållanden före utbrottet och sträcker sig i flera månader efteråt, vilket gör att vi kan undersöka effekterna av utbrottet på kort och medellång sikt.
Viktiga resultat från vår studie inkluderar:
1. Snabb bildning av stratosfäriskt aerosolskikt: HT-HH-utbrottet injicerade en stor massa svaveldioxid (SO2) i stratosfären, som snabbt omvandlades till sulfataerosoler. Dessa aerosoler bildade ett tätt lager på höjder mellan 15 och 30 kilometer, vilket effektivt spred och absorberade solstrålning. Som ett resultat upplevde stratosfären en betydande kylning i tropikerna, med temperaturminskningar på upp till flera grader Celsius under veckorna efter utbrottet.
2. Förändringar i atmosfärisk sammansättning: Förutom svaveldioxid- och sulfataerosoler släppte utbrottet även ut olika andra vulkaniska gaser och askpartiklar i stratosfären. Dessa ämnen modifierade koncentrationerna av spårgaser som ozon (O3), vattenånga (H2O) och kvävedioxid (NO2). Den ökade aerosolbelastningen och förändringarna i sammansättningen har konsekvenser för strålningskraft och ozonkemi i stratosfären.
3. Påverkan på stratosfärisk dynamik: Den kombinerade effekten av aerosoluppvärmning och strålningskraft från vulkanmolnet störde stratosfärens cirkulation. Dessa störningar manifesterade sig som förändringar i vindmönster, temperaturgradienter och vågaktivitet. I synnerhet ledde störningen av vågor i planetarisk skala till förändringar i transporten av atmosfäriska beståndsdelar, vilket potentiellt kan påverka deras distribution och livslängder.
4. Transport och spridning av vulkaniska aerosoler: Våra modellsimuleringar spårar transporten och spridningen av vulkaniska aerosoler över tid. Aerosolerna sprider sig zonmässigt runt jorden inom några veckor och bildar ett nästan enhetligt lager i tropikerna. Den rumsliga fördelningen av aerosoler varierar dock på högre breddgrader på grund av interaktioner med atmosfäriska cirkulationsmönster. Den simulerade aerosolutvecklingen stämmer väl överens med satellitobservationer och mätningar från markbaserade instrument.
Sammantaget ger vår studie en detaljerad analys av effekterna av HT-HH-vulkanutbrottet 2022 på stratosfärskemi och dynamik, vilket hjälper till att förbättra vår förståelse av vulkanisk påverkan på jordens atmosfär. Fynden bidrar till forskarsamhällets förmåga att förutsäga och mildra potentiella konsekvenser av framtida vulkanutbrott.
