12.07.2011

Над Европой запахло серой

Извержения вулканов могут влиять на климат Земли намного сильнее, чем ранее предполагалось, из-за образования вторичных аэрозолей в атмосфере. К такому выводу пришли французские метеорологи, наблюдавшие за извержением Эйяфьядлаёкюдля.

Группа метеорологов, возглавляемая Жюльеном Булоном из метеофизической лаборатории при Университете Блеза Паскаля (г. Клермон-Ферран, Франция), наблюдала за процессом образования так называемых вторичных аэрозолей в облаке вулканических газов, извергнутых Эйяфьядлаёкюдлем. Исследование проводилось с марта по май 2010 года на исследовательской станции Пюи-де-Дом (юг центральной части Франции) с помощью высотных спектрометров, детекторов наночастиц и атмосферного лидара – лазерного детектора, позволяющего по отражению и рассеиванию света в прозрачных и полупрозрачных средах анализировать свойства атмосферы.

Влияние крупных вулканических извержений на климат в первую очередь связывается с выбросами в атмосферу огромных масс пепла, не только поглощающих часть солнечной радиации и собственного теплового излучения Земли, но и способствующих более интенсивному облакообразованию из-за конденсации водяных паров на поверхности взвешенных в воздухе мельчайших твердых частиц вулканического происхождения.

Это влияние можно проследить, исследуя геологические отложения пепла и применяя полученные данные в соответствующих динамических моделях, описывающих изменение температуры при той или иной концентрации твердых взвесей в атмосфере.

Намного сложней оценить влияние на климат вулканических газов: в отличие от твердого вулканического вещества, оседающего на поверхность Земли, прямых следов своего присутствия в атмосфере они не оставляют. При этом, несмотря на такую «эфемерность», их вклад в климатические изменения весьма существен.

Одним из главных подозреваемых, не оставляющих прямых геологических улик, но влияющих на климат, является двуокись серы (SO₂) – распространенный вулканический газ, способный мигрировать в атмосфере на большие расстояния.

В присутствии паров воды SO₂ окисляется до серной кислоты H₂SO₄, капельки которой образуют так называемую вторичную вулканическую аэрозоль – тонкую взвесь, которая может присутствовать в воздухе неопределенно долгое время. Как и взвесь вулканического пепла, сернокислая аэрозоль также обладает свойством как непосредственного, так и косвенного экранирования тепловой радиации Солнца и Земли, провоцируя более интенсивное формирование облаков.

Сопоставляя данные спектрометров и детекторов наночастиц, установленных на высотных аэростатах, с данными наземного лидара, позволяющего проследить атмосферные явления в динамике, группа Булона обнаружила, что образование вторичной аэрозольной взвеси из присутствующего в атмосфере вулканического SO₂ продолжает идти в нижних слоях тропосферы (10–12 км), где сосредоточена основная часть водяного пара и формируются облака, даже на большом удалении от очага извержения, то есть над территорией Южной Европы. Более того: наблюдаемая интенсивность этого процесса превысила оценочную, то есть полученную с помощью существующих климатических моделей, на 7–8 порядков.

По мысли авторов, опубликовавших статью с результатами наблюдений в Proceedings of the National Academy of Sciences, такой разброс между теорией и экспериментом говорит о существенной, если не сказать больше, недооценке того влияния, которое оказывают вторичные вулканические аэрозоли на изменение земного климата, и еще раз поднимает вопрос об адекватности существующих моделей, оценивающих вклад тех или иных факторов, в данном случае – вулканического – в поведение атмосферы и глобальный тепловой обмен.

В какой степени «охлаждающий» эффект вулканических извержений компенсирует «разогревающий» эффект парниковых газов, выбрасываемых в атмосферу, в том числе в результате промышленной переработки углеводородов, также потребует дополнительного выяснения.

Дмитрий Малянов

Источники:

1. Газета.Ru