Vulkanutbrott injicerar svavelgaser högt i atmosfären, bildar sulfat -aerosol och blockerar det inkommande solljuset som ett parasoll. Detta orsakar minskad global monsun nederbörd, men de regionala monsunresponserna är olika, som domineras av faserna El Niño-Southern Oscillation (ENSO) före utbrottet, enligt en studie av Zuo Meng, en postdoktor från Institute of Atmospheric Physics (IAP) vid Chinese Academy of Sciences.

Studien publicerades i Journal of Climate den 20 september.

Monsun nederbörd 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.

Att avslöja sambandet mellan vulkanutbrott och monsun nederbörd är beroende av proxy-baserade (t.ex. trädring, korall, etc.) paleoklimatrekonstruktioner och numeriska simuleringar under det senaste årtusendet. Dock, nyligen genomförda studier har funnit betydande skillnader mellan resultaten av modelsimuleringar och rekonstruktioner, men orsakerna är fortfarande oklara.

Zuo, tillsammans med hennes mentor Prof. Zhou Tianjun och Assoc. Prof. Man Wenmin från IAP, analyserat stora uppsättningar av klimatsmodelsimuleringar för att undersöka vulkanutbrottets inverkan på tropiska havsytemperaturer och den globala monsunutfällningen under tre olika ENSO -faser.

Forskarna fann att under ENSO inledande förhållanden i neutral och varm fas, Stilla havet gynnade en El Niño-liknande avvikelse efter vulkanutbrott, medan La Niña-liknande havsytemperatur (SST) anomalier tenderade att inträffa efter utbrott under ENSO kallfas initialt tillstånd.

De presenterade vidare den bakomliggande mekanismen. Eftersom det kalla initiala tillståndet är förknippat med starkare stratifiering av övre havstemperatur över östra Stilla havet än normalt, de östliga avvikelser som utlöses av ytkylning över den tropiska Sydamerika -kontinenten kan generera förändringar i SST mer effektivt, orsakar La Niña-liknande SST-avvikelser.

Under varmt initialt tillstånd, de östliga avvikelserna utvecklas inte och de västliga avvikelserna spelar fortfarande en dominerande roll, därmed bildas en El Niño-liknande SST-anomali. Sådant SST -svar reglerar ytterligare monsunutfällningsförändringarna genom atmosfärisk telekoppling, vilket ytterligare kommer att påverka intensiteten och tecknet på nederbördssvar i submonsunregioner.

"Våra resultat innebär att SST-svaret på vulkanutbrott kritiskt kan bero på tillståndet i ENSO-faser under vintern före utbrottet. Vi föreslår att när vi analyserar SST- och monsunresponserna på vulkanutbrott i modeller eller observationer, särskild uppmärksamhet måste ägnas åt bakgrunden av oceaniska stater under perioden före utbrottet, sa Zuo.