فوران های آتشفشانی در مناطق استوایی عامل اصلی ترموستات زمین است

ویرایش شده توسط Sadie Harley، بررسی توسط Robert Egan

این مقاله با توجه به روند و سیاست های ویرایشی Science X بررسی شده است. ویراستاران ضمن اطمینان از اعتبار محتوا، ویژگی های زیر را برجسته کرده اند:

فوران‌های آتشفشانی به خاطر نمایش‌های بصری تماشایی از گدازه‌های زنده و همچنین تأثیرات مخربی که می‌توانند بر محیط‌زیست و جوامعی که در اطراف زندگی می‌کنند داشته باشند، شناخته می‌شوند. اما آنها همچنین می توانند تأثیرات گسترده ای در سراسر جهان داشته باشند.

فوران های انفجاری مقادیر زیادی گاز دی اکسید گوگرد را به اتمسفر فوقانی (استراتوسفر) آزاد می کند، جایی که با بخار آب و اکسیژن واکنش می دهد و قطرات ریز آئروسل اسید سولفوریک را تشکیل می دهد. این قطرات تابش خورشیدی دریافتی از خورشید را به فضا پراکنده و منعکس می‌کنند و انرژی گرمایشی را که به سطح زمین می‌رسد کاهش می‌دهند و در نتیجه به خنک‌تر نگه داشتن سیاره برای چندین ماه یا حتی سال‌ها کمک می‌کنند.

یک مثال معروف از آن زمانی است که کوه تامبورا در اندونزی در سال 1815 فوران کرد و منجر به "سال بدون تابستان" در 1816 شد. مری شلی به دلیل آب و هوای بد بیشتر آن زمان را در داخل خانه گذراند و کلاسیک ادبی "فرانکنشتاین" را در سوئیس و انگلیس نوشت - یک ارتباط فرهنگی کنجکاو با رویدادی به ظاهر نامرتبط.

تحقیقات جدیدی که در Geophysical Research Letters منتشر شده است، اکنون به بررسی این موضوع پرداخته است که آیا مکان یک آتشفشان تفاوتی در میزان سرمایش تجربه شده در نیمکره شمالی ایجاد می کند یا خیر.

دکتر Zachary McGraw از دانشگاه کلمبیا و همکارانش گزارش دادند که مطالعات قبلی نشان داده است که فوران‌های آتشفشانی در عرض‌های جغرافیایی میانی بین 30 تا 70 درجه (معروف به مناطق فراگرمسیری) خنک‌تر از فوران‌های استوایی با قدر مشابه است.

برای آزمایش این موضوع، محققان از یک مدل آب و هوایی ناسا برای شبیه‌سازی تفاوت بین فوران‌های گرمسیری و فرا گرمسیری استفاده کردند که مقادیر متفاوتی از گاز گوگرد را در فوران‌های تابستان و زمستان منتشر می‌کنند.

با این حال، تیم هیچ نشانه روشنی از افزایش سرد شدن نیمکره شمالی بر اساس محل فوران آتشفشان پیدا نکرد - حداکثر، یک فوران خارج از حاره خنک‌سازی را دو برابر افزایش داد، نه 7.5 برابری که در مطالعات قبلی مشاهده شد.

آنها تشخیص دادند که ممکن است در نتیجه‌ی تمرکز ذرات میکروسکوپی در نیمکره شمالی، خنک‌شدن افزایش‌یافته‌ای از فوران‌های خارج گرمسیری وجود داشته باشد، در حالی که ذرات معلق ناشی از فوران‌های استوایی توسط الگوهای باد به هر دو نیمکره منتقل می‌شوند تا اثرات خنک‌کننده بازتابی ذرات معلق در هوا به طور یکنواخت‌تر توزیع شوند. این تنها مکانیزمی است که می‌گویند می‌تواند خنک‌سازی بیشتری را در مناطق فرا استوایی ایجاد کند، و هیچ فرآیند شناخته‌شده‌ای وجود ندارد که بتواند خنک‌سازی را تا ۷.۵ برابر تقویت کند.

برای در نظر گرفتن این موضوع به صورت واقعی، مک‌گرو و تیم این نظریه را در برابر سوابق آب و هوایی باستانی آزمایش کردند تا ببینند فوران‌های گرمسیری و فرا گرمسیری گذشته چگونه بر آب و هوا تأثیر گذاشته‌اند. یکی از این پراکسی های به اصطلاح paleoclimate حلقه های درخت است. حلقه‌های رشد سالانه درختان در فصول مرطوب یا گرم می‌توانند گسترده‌تر و در سال‌های خشک یا سرد که استرس‌های محیطی بیشتری را تجربه می‌کنند، باریک‌تر شوند.

بنابراین، آن‌ها داده‌های حلقه درختی مرتبط با سوابق تاریخی فوران‌های فراگرمسیری را از سال 1783 پس از میلاد در ایسلند، 536 پس از میلاد در عرض‌های جغرافیایی میانی و 43 پیش از میلاد در آلاسکا، و همچنین شبیه‌سازی 100000 فوران مشابه و دوره‌های خنک‌کننده متعاقب به دلیل فقدان فوران‌های فراگرمسیری مدرن را در نظر گرفتند.

این با فوران‌های استوایی متعدد پس از 750 میلادی مقایسه شد تا الگوهای آب‌وهوای پس از فوران شناسایی شود و تأیید شود که آیا مدل‌سازی می‌تواند الگوهای آب و هوایی را که در سوابق تاریخی مشاهده می‌شود به‌طور دقیق نشان دهد.

با انجام این کار، محققان دریافتند که سرد شدن نیمکره شمالی بیشتر با فوران های گرمسیری همزمان است و فوران های خارج از حاره نسبتا نادرتر هستند، بنابراین تأثیر کمتری بر دما در نیمکره شمالی دارند.

آنها همچنین طول عمر آئروسل کوتاه تری را برای فوران های خارج از حاره (اغلب تا نه ماه) در مقایسه با فوران های گرمسیری (تا سه سال) شناسایی کردند. آنها علت این امر را به انتشار گازهای گوگرد در اتمسفر در ارتفاعات پایین تر، شسته شدن ذرات معلق در هوا توسط باران و برف به دلیل آب و هوای مرطوب تر و خنک تر، و انتقال ذرات معلق در هوا از عرض های جغرافیایی میانی نسبت دادند.

بحث در مورد قدرت خنک کنندگی فوران های خارج از حاره به دانشمندان کمک می کند تا اثرات موقت فوران ها را در کنار روندهای بلندمدت در آب و هوا که توسط عوامل دیگری مانند انتشار گازهای گلخانه ای ساخته شده توسط انسان هدایت می شود، بررسی کنند.

این مطالعه پیامدهای مهمی برای درک خطرات ناشی از جامعه دارد. با توجه به اینکه فوران‌های گرمسیری عامل اصلی خنک‌سازی در نیمکره شمالی باقی مانده‌اند، دانشمندان می‌توانند از این دانش برای مدل‌سازی نحوه توزیع آئروسل‌ها در سراسر کره زمین، ارزیابی مسائل بالقوه برای تولید کشاورزی و امنیت غذایی جهانی و خطر درگیری بر سر منابع که منجر به بی‌ثباتی ژئوپلیتیکی می‌شود، استفاده کنند و برنامه‌های معناداری برای مقابله با خطرات آب و هوایی انجام دهند.

توسط نویسنده ما Hannah Bird، ویرایش شده توسط Sadie Harley برای شما نوشته شده است و توسط رابرت ایگان بررسی و بررسی شده است - این مقاله نتیجه کار دقیق انسانی است. ما برای زنده نگه داشتن روزنامه نگاری علمی مستقل به خوانندگانی مانند شما متکی هستیم. اگر این گزارش برای شما مهم است، لطفا یک کمک مالی (به ویژه ماهانه) در نظر بگیرید. به عنوان تشکر، یک حساب کاربری بدون آگهی دریافت خواهید کرد.

مک‌گرو و همکاران، هیچ مدرکی برای افزایش شدید خنک‌سازی نیمکره شمالی از فوران‌های فراگرمسیری در مقابل فوران‌های گرمسیری، نامه‌های تحقیقاتی ژئوفیزیک (2026) وجود ندارد. DOI: 10.1029/2026GL122071

اطلاعات مجله: ژئوفیزیک پژوهش نامه

دکتری علوم زمین در اقیانوس شناسی و دیرینه شناسی. بیش از 10 سال ترجمه علوم پیچیده برای مخاطبان رسانه اصلی. نمایه کامل →

کارشناسی علوم زیستی و اکولوژی. پیشینه آزمایشگاه میکروبیولوژی با تجربه اخبار دارویی در صنایع نفت، گاز و تجدیدپذیر. نمایه کامل →

لیسانس زیست شناسی ریاضی، کارشناسی ارشد در نوشتن خلاق. خوش سفر با دیدگاه های منحصر به فرد در علم و زبان. نمایه کامل →