A vulkáni télen egy hőmérséklet-csökkenés okozta vulkáni hamu és a kénsav cseppek , mivel egy erős vulkánkitörés , jelen van a légkörben, és tükrözve a nap sugarai . Beszélünk a vulkanikus kényszerítésről is , amely kifejezés az angol „ volcanic forcing ” -ból épül fel .
A vulkánkitörés számos hatással lehet a légkörre és az időjárásra. Itt meg kell különböztetni a földrajzi és időbeli korlátozott troposzférikus hatásokat a sztratoszférikus hatásokról, amelyek a földi földgömböt érinthetik, és hónapokig tarthatnak, csak ezek az utolsó hatások képesek "vulkáni telet" kiváltani. A legerősebb kitörések által nagy magasságban kidobott anyagok, gáz és por a légáramok miatt meglehetősen gyorsan eloszlik nagy felületen. A vulkanikus gázok egy része reagál a levegővel, és aeroszolokat képez, amelyek megzavarják a napsugárzás átadását. Különösen ez a helyzet a kén-dioxiddal, amely kénsavcseppeket képez a légkörben lévő vízzel reagálva. A felső légkör átlátszatlansága megnő: kevesebb napsugárzás éri el a földet. A legfontosabb kitörések esetén az éghajlat így nagy területeken lehűthető. Azonban az aeroszoloknak ez a lehűlése nem az egyetlen hatása: ha a hőmérséklet alacsony magasságon csökken, akkor a sztratoszférában az aeroszolok éppen ellenkezőleg, az üvegházhatás hatására megemelkednek a hőmérséklet. A vulkanikus aeroszolok ezért dinamikusan befolyásolják az éghajlatot, és nemcsak az alsó légkör lehűlésével, hanem a felső légkör áramainak megzavarásával is hatnak. Ezek a hatások azonban időben korlátozottak, mert az aeroszolok néhány hónap alatt kiesnek. A legerősebb kitörések azonban egy-három évig okozhatják az aeroszolok jelenlétét. A vulkánkitörés tehát az éghajlatra hat, a kitörés erőszakosságától, a kidobások összetételétől, valamint a vulkán helyzetétől függően. Az Egyenlítői zónában elhelyezkedő vulkán szélesebb körben és gyorsabban oszlatja el aeroszoljait a légkörben, ezért könnyebben átfogóan befolyásolja a légkört. Végül a kitörés hatása függ az év kitörési periódusától, valamint az éghajlati rendszer állapotától a kitörés idején (például az ENSO erejétől ).
Az állítólag legfontosabb vulkanikus télek, mint például a Tobáé (lásd alább ), képesek voltunk meglátni az úgynevezett „szűk keresztmetszet” jelenség okait (vagyis a fajok populációjának hirtelen csökkenését azonnal a túlélők közötti nagy genetikai divergencia időszaka ). Stanley Ambrose antropológus szerint az ilyen események elég alacsony szinten csökkentik a populációk jelentőségét ahhoz, hogy a változások gyorsabban bekövetkezhessenek az egyének kis populációiban (a genetikai sodródás jelensége által ), és gyors "populációs differenciálódást" eredményezzenek.
Tudtuk tegyük egy nagyobb vulkáni téli jelenség, miután a szuper-kitörés ( super-vulkán ) a Toba-tó szigetén Szumátra , egy indonéz szigeten található egyenlítő , mintegy 74.000 évvel ezelőtt. Megvitatták a kitörés, különösen az éghajlatra gyakorolt hatását, az alacsony és a nagy hatású javaslatokkal. A lehetséges következmények tudtuk előre valószínűsíthető erdőirtás a Délkelet-Ázsiában és a hűtés az óceánok 3 és 3.5 ° C . A kitörést egy már megkezdett jeges trend felgyorsításaként is bemutatták, ami az emberi és az állati populáció összeomlását okozta . Ezt a lehetőséget azzal a ténnyel együtt, hogy a legtöbb emberi differenciálás ugyanabban az időszakban történt, a vulkanikus télekhez kapcsolódó populáció „szűk keresztmetszetének” valószínű esetének tekintették. A Malawi-tó üledékein végzett legújabb paleoklimatikus vizsgálatok azonban érvénytelenítik ezt a katasztrofális elméletet, és azt mutatják, hogy a kitörés Kelet-Afrika éghajlatát nem befolyásolta jelentősen és tartósan. Hasonlóképpen, a jégmagokból származó bizonyítékok és a közelmúltbeli szimulációk inkább azt sugallják, hogy nincs hosszú távú hatás az éghajlatra: a kitörés után több mint egy évszázaddal történő lehűlés lehetetlen, és ha több évtizedes lehűlést feltételezünk, meg kell fontolni a rosszul visszacsatolt adatok beavatkozását. megértett és hipotetikus. A vita azonban még korántsem rendeződött, különösen a katasztrófa és a fosszilis maradványok vagy a felfedezett eszközök pontos datálásának nehézségei miatt, még akkor is, ha a pollenek vizsgálata egyértelműen a flóra változását mutatja, a klímaváltozás szinonimája. vagy emberi foglalkozás.
36 000 évvel ezelőtt egy intenzív robbanó epizód 80 és 150 km 3 között trachitikus összetételű vulkanikus anyagot ( kampáni „szürke tufa”, valójában ignimbrit ) termelt . Ennek az eseménynek a következtében keletkezett kaldera, amely hozzájárulhatott a neandervölgyiek kihalásához . Valójában, amint azt számos hamulerakódás bizonyítja, ez a robbanás egész Kelet-Európában és Délnyugat-Ázsiában, nevezetesen élőhelyük nagy részében, vulkanikus télen zuhant.
A közelmúltbeli vulkáni telek hatása szerényebb, de ennek ellenére jelentős. Az ősi kitöréseket azonban nehéz számszerűsíteni, és a XVIII . Századi korábbi esetek még mindig nem egyértelműek.
Ezeknek a vulkáni teleknek az azonosítása a történelmi, geológiai és paleoklimatikus források konfrontációján alapul. Ez utóbbiak mindenekelőtt jégmagokból állnak . Ezek a sarki sapkákból (Grönland vagy az Antarktisz) vettek éves rétegtant, amely lehetővé teszi az éghajlati és meteorológiai események nyomon követését. Megtalálhatók a vulkáni gázok lehullásából származó szulfidlerakódások . Ezeket a gázokat azonosíthatjuk a jég elektromos ellenállásának elemzésével - amely itt savasabb -, vagy pontosabb kémiai elemzésekkel. A legrégebbi kitörések esetében csak a több mag összehasonlítása teszi lehetővé kellő pontossággal számszerűsíteni a lerakódások és ennélfogva az éghajlati zavar mértékét. Ezután más típusú forrásokban kereshető meg, különösen dendrokronológiai elemzésekkel . A zavarért felelős vulkán geológiai elemzése, ha ismert, lehetővé teheti robbanásának erőszakosságát ( VEI ), és különösen földrajzi elhelyezkedését a pólusokon mért szulfid-lerakódáshoz kapcsolhatja. A történelmi források valószínűleg sok elemet tartalmaznak: jelzik a kortársak által észlelt meteorológiai zavarokat (zord tél, esős nyár stb.), Jelzik az ilyen kitörésekre jellemző jelenségeket (különösen az izzó naplementét, a száraz köd jelenségét), végül fényt deríthetnek rájuk. ezen zavarok, az élelmiszerhiány, az éhínség, a járványok és az azt követő társadalmi feszültségek közvetett következményeiről.
A teljes éghajlati hatását kitörés a Santorini idején minószi vitatták, valamint annak hatását a társadalmakban a bronzkorban . Míg a kitörés gyakran számos mítoszhoz kapcsolódik ( Atlantisz , a bibliai kivonulás ), nehéz egyértelmű forrásokat találni, különösen azért, mert a kitörés keltezése ellentmondásos. DM Pyle szerint a felvetett hipotéziseket perspektívába kell helyezni, és ezt a hatást nem szabad eltúlozni. A korunk előtti 1628-as év dendrokronológiai adataiban azonban figyelemre méltó éghajlati zavarok szerepelnek, amelyek a kitörésnek felelhetnek meg. Azt is tudjuk 2002 óta, hogy a kitörés erősebb volt, mint amit korábban gondoltunk. Az ősi társadalmakra gyakorolt következményei továbbra is a spekulációk területei.
A római időkben számos vulkanikus kényszerítés igazolható. Ebből a szempontból azonban ez az időszak meglehetősen alacsony aktivitást mutat. Alapján jégmintáit epizódok kerültek különösen körül -53 , a -44 , a következő években 150 és 160 , valamint a harmadik században. Ezeknek a jégmagokból kifejlesztett erők kronológiájának érvényességét vitatta Mike Baillie dendrokronológus, aki számára a magokban bekövetkezett eseményeknek tulajdonított dátumoknak néhány évvel esniük kellett volna.
Etna -44-benA vulkanikus tél egyik legrégebbi leírása a Plutarchosz életében található :
- A napfény is elsötétült: egész évben valóban korongja maradt korongja; nem volt ragyogása, amikor felkelt, és csak gyenge és bágyadt hőt termelt, a levegő sötét és nehéz maradt, mert a rajta áthaladó hő túl gyenge volt, és a félérett gyümölcsök elrontották és elrothadtak, mielőtt elérték a termést. a légkör frissessége. "
- Plutarkhosz, Caesar élete
Összefoglalja az Etna -44-es kitörésének következményeit . A kitörés légköri következményei Kínában is láthatóak voltak. A kitörés, amelyet jégmagok tanúsítottak, egyidejűleg történt Julius Caesar halálával . Mint ilyen, az üstökös áthaladásával a kortársak fantáziáját jelölte meg. Kevéssé ismert a kitörés éghajlati következményei és azok hatása az ősi társadalmakra.
200 körül a Taupo-tóWolfgang Vetters geológus és Heinrich Zabehlicky régész szerint az új-zélandi Taupo vulkán 200 körüli kitörése éghajlati zavart okozott, amelynek következményei a Római Birodalomban érezhetőek voltak. Ennek a vulkánnak a kitörését gyakran 186-ra datálják a Rómában és Kínában észlelt égi jelenségek miatt. Ezt a dátumot tárgyaljuk, és találhatunk 181-et (+/- 2) vagy 232-t (+/- 15) vagy 236-ot (+/- 4) is.
Az 535-ös évre és az azt követő évekre tanúsított éghajlati zavarok a bolygó számos területén, de konszenzus nélkül, egy vulkánkitörésnek tulajdoníthatók, amely néha Krakatoa , néha Rabaul és néha Ilopango társult . A kitörés lehetséges nyomait megtalálták a Grönlandon vett jégmagokban, de az aszteroida hatásának hipotézise is védett. Ennek az éghajlati eseménynek a mértéke és pontos következményei továbbra is erősen vitatottak, és csak a terepi vizsgálatok sokszorosítása képes tisztázni, ha nem is rendezi a vitát.
Ha John Grattan szerint ennek az időszaknak az éghajlati nehézségei nem kapcsolódhatnak a vulkáni zavarokhoz, és éppen ellenkezőleg, az akkori közönséges éghajlati változékonyság példái, Michael McCormick és Paul Dutton több vulkanikus eset azonosítását javasolta kényszerítés az időszak alatt: 763 - 764 , 821 és 824 között , 855 - 856 és 859 - 860 , 873 - 874 , 913-ban .
A nagy kitörés bazalt Eldgjá az X edik században valószínűleg hasonló volt éghajlati következményeit azoknak Lakagígar a 1783 . Úgy tűnik, hogy az éghajlati zavarok éhínséghez és járványokhoz vezettek Európában. Szerint Michael McCormick és Paul Dutton kitörés keltezéssel kell ellátni, hogy 939 és okozott nagyon kemény tél Európában a 939 - 940 .
A Grönlandon és az Antarktiszon vett jégmagok fontos szulfid-lerakódást mutattak. Richard Stothers szerint a Samalas 1257-es kitörésének éghajlati következményei a középkori forrásokban láthatók, és éhínségekhez és járványokhoz vezethettek. Ennek a kitörésnek a hatásai azonban nem tűnnek olyan fontosaknak, mint amilyennek kellett volna lenniük: a jégmagokban talált jelre való tekintettel a kitörés tűnik az elmúlt 7000 év legfontosabbnak, és a lehűlés azonban nem volt sok sokkal fontosabb, mint amit a Pinatubo okozott . Ez a látszólagos paradoxon a kitörést követően az atmoszférában jelen lévő aeroszolokat alkotó részecskék méretével magyarázható. Az éghajlati szimulációkat használó tanulmány magyarázza a kis jégkorszak 1275 körüli kialakulását négy fél évszázadon át tartó négy nagy vulkáni erõszak egymásutánjával, valamint a tengeri jéggel és a tengeri áramlatokkal kapcsolatos pozitív visszacsatolási jelenségek megalapozásával. Az 1257-es kitörésért felelős vulkánt Indonéziában azonosították, a szamalák összeomlásával jött létre a Caldeira Segara Anak .
Kuwae ( Vanuatu ) 1452 végén vagy 1453 elején történt kitörése kétségtelenül meghaladta a Tamboraét a légkörbe juttatott szulfid mennyiségében. A kitörés éghajlati következményei több évig jelentősek és érzékenyek voltak.
A kitörés Huaynaputina a Peru a 1600 okozott légköri és éghajlati zavarok, amelyek érezték, Európában és Kínában.
Benjamin Franklin által írt cikk azzal vádolta az Izlandról érkező vulkanikus port , hogy 1783-ban egy nagyon hűvös nyár az Egyesült Államokban. Valójában a Lakagígar kitörése hatalmas mennyiségű kén-dioxidot juttatott a légkörbe. Ez a sziget szarvasmarháinak nagy részét elpusztította és szörnyű éhínséget okozott , amely a lakosság egynegyedét megölte.
Az északi féltekén regisztrált hőmérséklet körülbelül 1 ° C - kal esett vissza a kitörést követő évben.
Ennek a rétegvulkánnak a kitörése a nyár közepén fagyokat okozott New York államban és a júniusi havazást Új-Angliában , ami az úgynevezett " Nyár nélküli év " nevet kapta. Az Egyesült Államokban 1816-ban . Ezen a nyáron írta Mary Shelley a Frankensteint, amelynek képe gyakran társul a Tambora-kitörés történetéhez.
A Szunda-szorosban, Jáva nyugati partja közelében , Krakatoa szigetén található a Perbuatan , amelyet Krakatoa parancsikonként hívnak .
On August 27-, 1883-ban robbanás a Krakatau (Krakatau) is megteremtette a feltételeket a vulkanikus telet. A következő négy évben szokatlanul hideg és a tél a 1888 volt az első havazás ebben a régióban. Rekord havazást regisztráltak az egész világon.
Újabban a 1991 robbanás a Mount Pinatubo másik stratovolcano , a Fülöp-szigeteken , lehűlt a globális hőmérséklet két-három év, megállítására a trend a globális felmelegedés láttam, mivel 1970 .
A Lakagígar kivételével a fent említett vulkánok többsége (akár Indonéziában, akár a Fülöp-szigeteken található ) a hatalmas óceáni ívhez tartozik, amelyet a vulkanológusok „ csendes-óceáni tűzgyűrűnek” neveznek .
Egyes vulkanológusok számszerűsítették ezeknek a megatonnás kitöréseknek az erejét. Így, tudva, hogy az atombomba a Hiroshima volt körülbelüli teljesítménye 20 kT , becsült teljesítménye a kitörés a Tambora , önmagában egyenlő a nyolcszorosa a Vezúv , több mint százszor nagyobb, mint a bombák a " Hiroshima és Nagasaki újra összeállt. Sőt, és hogy színesebb elképzelése legyen a robbanás erejéről, a robbanás hangja több mint 1400 km távolságban hallatszott ; A vulkáni bombák , több mint 20 cm átmérőjű vetítése 80 km -re található egy közeli szigeten, és a hamu oszlop azt eredményezte, rózsa 35 km magasságban.