Vulkanutbrott släpper ut svaveldioxidgas högt ut i atmosfären, bildar sulfat aerosol kemiskt, och blockera det inkommande solljuset som ett paraply. Detta orsakar ytkylning globalt, men svaret på den globala monsunregn är olika efter vulkanutbrott på olika breddgrader, enligt kvantitativ forskning av Meng Zuo, en doktorand från Institute of Atmospheric Physics, Kinesiska vetenskapsakademien, tillsammans med sina mentorer prof. Tianjun Zhou och associerade prof. Wenmin Man.

Detta arbete har nyligen publicerats i Journal of Climate .

Monsunregn och vulkanutbrott

Monsunregn påverkar samhället starkt eftersom det påverkar över två tredjedelar av världens befolkning. Otillräcklig monsunregn leder till torka och svält i många delar av världen, medan för mycket nederbörd orsakar översvämningar.

Efter tropiska vulkanutbrott, monsuncirkulationen försvagas och nederbörden minskar följaktligen. Men när vi tar hänsyn till utbrottets breddgrad, monsunens nederbördsrespons ändras i enlighet därmed. Detta fenomen har hittats i tidigare studier men den fysiska mekanismen är fortfarande otydlig. Även kunskapen om monsunens nederbördsrespons på vulkanutbrott är avgörande för anpassning.

Den dominerande rollen för atmosfärisk cirkulation förändras

Forskarna analyserade stora datamängder och simuleringar av klimatmodeller för att undersöka de olika effekterna av norra, tropiska och södra vulkanutbrott på den globala monsunregn. "I motsats till tidigare arbete, vi använde en diagnostisk metod för att kvantitativt analysera de faktorer som bestämmer nederbördssvar, vilket är till hjälp för att förstå de olika fysiska processerna för vulkaner på olika breddgrader som påverkar monsunregn, sa Zuo.

Teamet fann att både fullmakt och observationer visar att monsun nederbörd på ett halvklot minskas av vulkanutbrott på samma halvklot, men förstärks av den vulkaniska forceringen på det andra halvklotet. En liknande relation finns i modelsimuleringarna.

De avancerade ytterligare den bakomliggande mekanismen genom att använda fuktbudgetanalyser och fuktstatisk energibudgetanalys, som kan bryta ned förändringar i nederbörd till förändringar i vattenånga och förändringar i cirkulation. Förändringen i atmosfärens cirkulation visar sig spela en dominerande roll i nederbördssvar. De torr-våta förändringarna tillskrivs försvagad monsuncirkulation och förbättrad hemisfärisk termisk kontrast, respektive. De fann också att reaktionen från den extrema nederbörden överensstämmer med den från den genomsnittliga nederbörden, men mer känslig för monsunregioner, som är relaterade till torka och översvämningsrisker.

"Detta arbete innebär att framtida vulkanutbrott på olika breddgrader kommer att påverka monsunens nederbörd på olika sätt genom cirkulationsförändringar, vilket innebär att nederbördssvaret på vulkanutbrott på olika halvklot bör övervägas vid utformningen av Decadal Climate Prediction Project (DCPP) experiment och genomförandet av geoengineering -aktiviteter, "motsvarande författare Tianjun Zhou, markerad.