Late quaternary volcanic modulation of Milankovitch climate forcing

Summary A preliminary global volcanicity index time series was developed from the total available record of radiocarbon dated eruptions. This was combined with a previously developed simple model of Pleistocene glaciation based on the integral of the seasonal contrast of hemispheric irradiance. The combined integral gave a modeled glacial volume time-series which matched both the general variation of glacial volume in the last forty thousand years and the short-term events as well. Particularly well-modeled were the Alleröd-Younger Dryas-Two Creeks complex of Late Glacial events and the Cochrane stillstand.From this time-series was derived an ice albedo series which was combined with the calculated irradiance to drive a hemispheric heat budget model to obtain time series of monthly hemispheric surface temperatures. The climatic episodes depicted by these time series match the known field data quite well. Indeed the modeling of the Little Ice Age and other features suggest that most of the century-to-millennia events are driven by variations in volcanicity.

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Zusammenfassung Von der Gesamtheit der erhältlichen Aufzeichnungen radiokarbon-datierter Ausbrüche wurde eine vorläufige globale Vulkanitätsindex-Zeitreihe erstellt. Diese wurde mit einem früher entwickelten, einfachen Modell der Pleistozänvereisung, das auf dem Integral des jahreszeitlichen Kontrasts der hemisphärischen Einstrahlung basiert, kombiniert. Das so kombinierte Integral ergab ein Modell der Zeitreihe des Eisvolumens, das sowohl den allgemeinen Schwankungen (des Eisvolumens) in den letzten 40 000 Jahren als auch kurzfristigen Ereignissen Rechnung trug. Besonders gut wiedergegeben waren der Allerod-Younger-Dryas-Two-Creeks-Komplex der jüngeren Eiszeit und der Cochrane-Stillstand.Von diesen Zeitreihen wurde eine Eisalbedo-Zeitreihe abgeleitet, die in Kombination mit der errechneten Einstrahlung die Aufstellung eines hemisphärischen Wärmebilanzmodells erlaubte und somit Zeitreihen des Monatsmittels hemisphärischer Oberflächentemperatur. Die klimatischen Episoden, die in diesen Zeitserien dargestellt sind, passen recht gut zu den bereits bekannten Felddaten. Tatsächlich läßt die Modellierung der Kleinen Eiszeit und anderer Erscheinungen vermuten, daß die meisten Ereignisse im Zeitraum von Jahrhunderten bis Jahrtausenden durch Schwankungen der Vulkanität gesteuert werden.

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With 8 Figures