火山爆发对新疆气候的影响

利用1961～1993年新疆的辐射、气温和降水资料，分析了火山爆发指数VEI≥4级的火山爆发对气候的影响。分析表明：火山爆发可以作为短期气候预报的背景条件；强火山爆发后的1～2年中，新疆的太阳直接辐射有明显减少；年平均气温和各季平均气温都有不同程度的下降，其中新疆北疆秋季气温下降最明显；1992～1993年新疆夏、秋季的低温是1991年6月菲律宾VEI6级的Pinatubo火山强烈喷发的结果。     

低纬和中高纬度火山爆发与我国旱涝的联系

根据５００年旱涝等级资料，采用时序迭加方法，分析了低纬和中高纬火山爆发对我国降水的影响。此外，还对１６００－１９７９年南方涛动指数的变化进行了类似的分析。结果表明，低纬和中高纬火山爆发发后全国旱涝分布型和部分地区降水变化趋势有很大差异。爆发当年华北就可能明显变旱，而次年长江流域才出现明显的降水异常。计算不明，１９９１年皮纳图博火山及去仙岳火山爆发与江淮特大洪涝有直接联系的可能性不大。     

1951—1972年大火山爆发期間北半球气温的变化

许多科学家指出了火山爆发对气候产生的影响。汉弗莱斯(1940)和拉姆(1970)研究许多站的温度记录,结合对一些辐射计算指出:火山爆发引起地面气温降低。布迪科等人研究后指出:火山爆发,温度有降低趋势。本文研究近二十年来北半球平均温度的变化。北半球地面平均气温的逐月距平,短期波动用三个月滑动平均进行平滑,发现了几个明显的温度低值。又把1951年以来火山爆发排出量大于0.07立方公里和火山尘埃柱进入对流层的火山爆发个例挑出来列在表1。配合每次火山爆发,就能发现6个月或更长时间的温度负距平。每次火山爆发以后半年到一年就出现气温的最低值,     

火山、厄尼诺与气候有关吗?

科学家们早就认识到了火山爆发与气候变化之间的联系.本杰明·福兰克林在1784年冰岛的拉基火山爆发后第一个提出了这种联系,这次火山爆发带来了整个欧洲上空的烟雾.他推想这种烟雾构成了太阳辐射与陆地之间的屏障,因而导致异常寒冷的冬季.但在主要的火山爆发之后,研究者们并不常常发现所预报的对流层降温.例如,1982年奇冲巨大的火山爆发后的几个月,全球温度实际上是上升了. 美国国家海洋和大气局的一位气象学家     

预测火山杀手的威力

一项新的研究表明:若类似于18世纪80年代摧毁冰岛的火山爆发,会把有毒的气体吹向西南方,将欧洲成千上万的人置于死地。1783年6月至1784年2月,冰岛中南部的拉基火山爆发。英国利兹大学的大气科学家Anja Schmidt称,尽管没有产生大量的火山灰,但是据估计那次火山爆发的确     

火山爆发与玉林地区干旱

早在十八世纪,著名学者本杰明·富兰克林就指出异常天候的原因是由于火山喷发。随后有许多气象人员对火山爆发影响气候变化进行了大量的研究,并取得了不少成果。本文分析1953—1982年卅年全世界大火山爆发与玉林地区干旱天气的关系。 一、资料来源 1、火山爆发资料:来自《广西气象》1984年第6期及《气象科技》1987年第5     

火山活动与气候变化

在影响气候变化的各种自然因素中,火山活动及其爆发是不可忽视的因素之一。 单纯研究火山,火山活动及火山爆发的形成、演变规律是属于地质、地理学范畴的问题;而研究火山爆发后的气候效果,亦即火山爆发对地球上的气候影响如何,则为地学的各     

强火山爆发与厄尼诺事件

前人研究指出,强火山爆发时,把大量火山灰喷入平流层。0.5—1年内即可扩展到全球,它可以使全球平均气温下降0.5℃。本文主要揭示了近34年来,强火山爆发使全球平均气温降低这一微弱信息,经过大尺度海气相互作用调节、放大之后,使西太平洋副热带高压、赤道辐合带、北太平洋海温距平场转折,并容易发生厄尼诺的规律性。指出强火山爆发可能是厄尼诺发生的重要原因之一。     

火山爆发使全球变冷

1991年6月，菲律宾的皮纳图博火山爆发，这是本世纪全球最大一次火山爆发，大气中形成的巨大火山悬浮物烟雾几乎环绕整个地球，各国科学家从卫星，飞机及海船上对烟雾进行了研究。火山云雾强化了地球大气层对太阳光的反射，致使全球平均气温下降几十分之一度。不过“罪魁祸首”并不是过去认为的火山灰烬（其浓度在大气中下降非常快），而是火山硫化气。该气体与水分子发生反应，形成硫酸雾珠，正是这些雾珠组成了悬浮体云层。这些悬浮微尘除冷却作用外，还会导致臭氧含量下降——中纬度地区大气中在一年不同季节可下降60／0—15o／0由此而造…     

从全球地表平均温度时间序列中识别自然气候变率信号

全球表面平均温度受到自然变率和人为强迫两方面影响。本文研究有关1900年1月—2009年3月全球平均温度时间序列即自然气候变率中的信号鉴别和剔除问题,研发了一系列简单的、基于物理学的方法,并将其应用于区分厄尔尼诺—南方涛动(ENSO),高纬度大陆冬季海洋气团平流变化和由火山爆发导致的大量气溶胶进入平流层这三种自然现象对气候的影响。在ENSO和高纬度温度平流的作用从全球平均温度的记录中剔除之后,显示于仪表的火山爆发及其变化的信号变得更加显而易见。随后火山爆发的影响就从记录中过滤掉,而剩下的时间序列则显示出自1950年以来全球气温几乎是一个单调的递增模式。结果还揭示,年际时间尺度海陆耦合的影响超过了ENSO和火山爆发。一般而言,全球陆地和海洋平均温度的情况紧密地同海洋气团主导陆地的那2~3个月相关。大西洋海面温度大振幅的扰动使这些耦合波动呈现为一个复杂的空间信号。     

火山喷发对气候影响信号的检测

该文从时序叠加和序列分析两个方面系统地评述了近年来火山活动影响气候的研究进展和代表性工作。给出了火山活动特征，如火山喷发强度、喷发位置和季节等对气候影响的时空分布规律。讨论了与之有关的几个重要问题，如火山指标，火山活动影响气候的途径及其和ENSO的联系等。最后指出了今后研究的几个方向。     

近50年火山喷发和太阳活动对我国气候影响的研究

利用特征向量分析与时序叠加分析和谱分析相结合的方法，分析了近50a来我国地面气温和降水场中火山喷发和太阳活动的气候信号，强烈的火山喷发导致全国大部分地区降温，喷发1a多以后降温最明显，并能持续约半年。除这个主信号以外，青藏高原、东南沿海和东北地区都可能出现较为复杂的温度变化，温度变化与太阳活动之间的联系更多地反映在二者的振荡关系上。在降水场中的火山信号较弱，表现为火山喷发后的秋冬季节南方地区降水偏多。在青藏高原积雪和深层地温的变化中，没有发现火山和太阳活动信号。     

Modulation of decadal ENSO-like variation by effective solar radiation

Prediction of the Pacific sea surface temperature (SST) anomaly in the coming decades is a challenge as the SST anomaly changes over time due to natural and anthropogenic climate forcing. The climate changes in the mid-1970s and late-1990s were related to the decadal Pacific SST variability. The changes in the mid-1970s were associated with the positive phase of decadal El Niño-Southern Oscillation (ENSO)-like SST variation, and the changes in the late-1990s were related to its negative phase. However, it is not clear whether this decadal SST variability is related to any external forcing. Here, we show that the effective solar radiation (ESR), which includes the net solar radiation and the effects of volcanic eruption, has modulated this decadal ENSO-like oscillation. The eastern Pacific warming (cooling) associated with this decadal ENSO-like oscillation over the past 139 years is significantly related to weak (strong) ESR. The weak ESR with strong volcanic eruption is found to strengthen the El Niño, resulting in an El Niño-like SST anomaly on the decadal time scale. The strong eruptions of the El Chicho’n (1982) and Pinatubo (1991) volcanoes reduced the ESR during the 1980s and 1990s, respectively. The radiation reduction weakened the Walker circulation due to the “ocean thermostat” mechanism that generates eastern Pacific warming associated with a decadal El Niño-like SST anomaly. This mechanism has been confirmed by the millennium run of ECHO-G model, in which the positive eastward gradient of SST over the equatorial Pacific was simulated under the weak ESR forcing on the decadal time scale. We now experience a reversal of the trend in the ESR. The strong solar radiation and lack of strong volcanic eruptions over the past 15 years have resulted in strong ESR, which should enhance the Walker circulation, leading to a La Niña-like SST anomaly.     

火山活动与我国旱涝、冷暖的关系

本文根据近五百年的火山资料,研究了大火山的喷发与我国旱涝、冷暖的统计关系。发现火山活动对气温的影响比对降水的影响要明显得多。而且在火山喷发后我国有两次降温,分别出现在火山喷发后第8个月和第18个月。第二次降温比第一次降温要强烈得多。1951年以来,我国东北地区夏季低温冷害的发生可能与≥2级的火山喷发有一定联系。     

火山活动对气候影响的数值模拟研究

文章系统地总结了火山活动对气候影响的数值模拟研究，主要结论如下:近百年至千年的气候变化和火山活动关系密切，强火山喷发可造成平流层4℃以上的增温和地表年、月平均温度约0.4℃、1℃的下降。地表温度下降的时空分布受许多因素的影响，如火山喷发特征（包括喷发位置、季节、强度等）；海陆分布；火山气溶胶的光学特性；及其由直接辐射强迫引起的经向潜热输送的变化等等。同时还回顾了1991年皮纳图博喷发的有关研究及其对全球气候的可能影响的数值模拟工作。     

The Effect of Super Volcanic Eruptions on Ozone Depletion in a Chemistry–Climate Model

With the gradual yet unequivocal phasing out of ozone depleting substances(ODSs), the environmental crisis caused by the discovery of an ozone hole over the Antarctic has lessened in severity and a promising recovery of the ozone layer is predicted in this century. However, strong volcanic activity can also cause ozone depletion that might be severe enough to threaten the existence of life on Earth. In this study, a transport model and a coupled chemistry–climate model were used to simulate the impacts of super volcanoes on ozone depletion. The volcanic eruptions in the experiments were the 1991 Mount Pinatubo eruption and a 100 × Pinatubo size eruption. The results show that the percentage of global mean total column ozone depletion in the 2050 RCP8.5 100 × Pinatubo scenario is approximately 6% compared to two years before the eruption and 6.4% in tropics. An identical simulation, 100 × Pinatubo eruption only with natural source ODSs, produces an ozone depletion of 2.5% compared to two years before the eruption, and with 4.4% loss in the tropics. Based on the model results,the reduced ODSs and stratospheric cooling lighten the ozone depletion after super volcanic eruption.     

Volcanoes and Climate: Sizing up the Impact of the Recent Hunga Tonga-Hunga Ha'apai Volcanic Eruption from a Historical Perspective

An undersea volcano at Hunga Tonga-Hunga Ha'apai (HTHH) near the South Pacific island nation of Tonga, erupted violently on 15 January 2022. Potential climate impact of the HTHH volcanic eruption is of great concern to the public; here, we intend to size up the impact of the HTHH eruption from a historical perspective. The influence of historical volcanic eruptions on the global climate are firstly reviewed, which are thought to have contributed to decreased surface temperature, increased stratospheric temperature, suppressed global water cycle, weakened monsoon circulation and El Ni?o-like sea surface temperature. Our understanding of the impacts of past volcanic eruptions on global-scale climate provides potential implication to evaluate the impact of the HTHH eruption. Based on historical simulations, we estimate that the current HTHH eruption with an intensity of 0.4 Tg SO₂ injection will decrease the global mean surface temperature by only 0.004°C in the first year after eruption, which is within the amplitude of internal variability at the interannual time scale and thus not strong enough to have significant impacts on the global climate.     

GROUND-BASED REMOTE SENSING OF THE SIZE DISTRIBUTION OF PINATOBU''''S VOLCANIC CLOUD

In this paper,data of solar direct spectral radiance observation in summer and autumn of 1990 and 1991 were usedto derive the average atmospheric extinction spectra for very clear days each year.The difference of these two extinctionspectra is obvious and considered as the contribution of volcanic cloud resulting from Pinatobu's volcanic eruption inmiddle June of 1991.This average size distribution of volcanic cloud was retrieved from the difference spectra and givenin this paper which will be useful for estimation and modeling of the effects of volcanic eruption.     

平流层火山气溶胶时空传播规律及其气候效应

根据平流层火山气溶胶传播规律研究,该文构建了反映火山喷发强度、平流层火山气溶胶相对浓度、火山气溶胶扩散速率和反映火山爆发地理位置并且按e指数规律衰减的火山活动指数(VEI)时空分布函数,进一步建立了北半球中高纬度、南北半球低纬度和南半球中高纬度3个1945-2008年逐月火山活动指数时间序列。根据3个逐月火山活动指数时间序列分别分析了北半球中高纬度、南北半球低纬度和南半球中高纬度火山活动对于相应纬度带地面气温的影响。研究表明:无论南北半球还是热带,火山活动强时地面气温下降,火山活动弱时地面气温上升,并且地面气温对于火山活动的响应明显滞后。     

CMIP6火山强迫的气候响应模拟比较计划（VolMIP）概况与评述

为揭示造成火山强迫气候响应模拟不确定性的原因,第六次国际耦合模式比较计划（CMIP6）设立了火山强迫的气候响应模拟比较计划（VolMIP)。该计划由基于历史火山爆发的理想火山扰动试验组成,包括三组主要的试验：第一组关注短期（季节至年际）大气动力响应;第二组关注海气耦合系统的长期（年际至年代际）响应;第三组关注气候系统对火山群的响应。VolMIP旨在通过给定相同的辐射强迫并进行多成员集合模拟,揭示模式对外强迫响应的不确定性,通过设定不同的背景气候态,阐明内部变率和外强迫对气候响应的相对贡献。