תפקיד הפעילות הגעשית באקלים משתנה מעל מילניה

תפקיד הפעילות הגעשית באקלים משתנה מעל מילניה

פעילות וולקנית היא נהג בסיסי של האקלים של כדור הארץ במשך מיליארדי שנים, בעיצוב הרכב אטמוספירי, טמפרטורות גלובליות ואבולוציה ביולוגית. בעוד שפעולות אנושיות שולטות כעת באקלים קצר טווח, התפרצויות געשיות נשארות מנגנון טבעי רב עוצמה המסוגל לייצר גם קירור פתאומי והתחממות הדרגתית על פני זמן החל מחודשיים למיליונים של שנים.

התפרצויות געשיות מזרקות תערובת מורכבת של גזים חלקיקים לתוך האווירה.הגודל והגובה של זריקות אלה לקבוע אם התפרצות חמה או מגניבה את כדור הארץ.אירועים אקספוקריטיביים המגיעים לסטרטוספרה יכולים לשנות את האקלים העולמי במשך שנים, בעוד התפרצויות אימפולסיביות משפיעות בעיקר על מזג האוויר האזורי.התיעוד הגיאולוגי משמר עדות של תנודתיות עתיקה, אשר הובילה להכחדות וגילי קרח, המציעה על הרגישות כדור הארץ.

הבנת תחזיות געשיות

התפרצויות געשיות מתרחשות כאשר מאגמה שנוצר במנטלית כדור הארץ עולה דרך הקרום, מונע על ידי buoyancy ולחץ גז.טבע של התפרצות תלויה בהרכב מאגמה, תוכן תנודתי, והגיאומטריה של conduit. Silica-rich magmas (rhyolitic, andesitic) נוטים להיות מולטי ומלכודת גזים מובילים להתפרצות חומרי נפץ הם בדרך כלל קמצמיים יותר, אם הם עלולים להיות עם גזים עם גזים יותר.

סוגי הפחתת געשית ופוטנציאל האקלים שלהם

• (FLT:0) התפרצויות אפילפטיות (FLT:1), מאופיינות על ידי העוקץ העדין של לבה, לעתים קרובות מסדקים או מגזים מגן הרי געש.התפרצויות אלה משחררות גזים (בעיקר מים פנויים ו CO2) אך באופן קבוע בגובה נמוך יחסית. אירועים חסכוניים גדולים, כגון מחוזות בוץ, יכולים לבנות לאט גזי חממה לאורך מאות שנים עד אלפי שנים.
• (FLT:0) התפרצויות אקספלומטיביות של ההרחבה:1 - אירועים אלימים אשר מזריקים אפר, מפומיות וגזים גבוהים לתוך הסטרטוספרה.הגדולים ביותר, הידועים כהתפרצויות Plinian או אולטרה-Plinian, יכולים להזריק דו-חמצני (SO2) לגבהים מעל 20 ק"מ וכתוצאה מכך sulfate asols יכול להימשך שנים, ולהוביל אור השמש העולמית.
• (FLT:0) התפרצויות של Phreatomagmatic FIRLT:1) - אוקר כאשר מאגמה אינטראקציה עם מים, יצירת פיצוצים מונעים קיטור חזקים שיכולים לקרוע את האפר קנס. התפרצויות אלה נפוצות במסגרות תת-קרח או צוללת ויכולים להזריק כמויות משמעותיות של חלקיקים דקים לתוך האווירה.

(ה) השפעה האקלים של כל התפרצות תלויה ב-FLT:0masssph 1:1 של SO2 שוחרר, ההתפרצות ה-FLT:2heightFLT 3 של ההזרקה, ו-FLT:4laentialph:5 של הר הגעש טמפרטורות טרופיות משפיעות הן על חצי הכדור, בעוד התפרצויות גבוהות נוטות להשפיע רק על נוכחותם של מחזורי הדם הפשטות של אינספור ופרקים נוספים.

Magma and Gasקומפוזיציה

מגמה מכילה תנודתיות מומסות - בעיקר H2O, CO2, SO2, H2S, ו-halogens (HCl, HF) כאשר הלחץ יורד, גזים אלה מסולקים ומרחיבים, פיצול נהיגה והתפרצות.יחס של sulfur גזים אחרים הוא קריטי עבור אילץ אקלים. בעוד געש טיפוסי משחרר סביב 1-2 מטר של 20 גרם ל ארועים גדולים של 20 ק"ג'ט בערך 20.

השפעות אקלים קצרות טווח: החורף הגעשי

מיד לאחר התפרצות חומרית גדולה, האקלים יכול לחוות שינויים מהירים ודרמטיים הידועים כחורף געשי.תופעה זו מונעת בעיקר על ידי sulfate aerosols - טיפות זעירות של חומצה sulfuric שנוצר כאשר SO2 מגיב עם מים vapor ו רדיקלים hydroxyl ב stratosphere. אלה פיזור קרינה סולארית הקרובה, צמצום כמות האנרגיה שמגיעה פני כדור הארץ ואפקטים קירור גורם.

מחזור החיים של Sulfate Aerosol

לאחר שהזרק לתוך הסטרטוספרה, SO2 הוא מחומצן לחומצה sulfuric בתוך שבועות.הארוסולים וכתוצאה מכך מהווים שכבת האזה מתמשכת המתפשטת ברחבי העולם באמצעות רוחות סטרטוספיריות.זמן המגורים שלהם הוא בדרך כלל 1–3 שנים, בהתאם להתפרצות רוחב ההזרקה וגובה ההזרקה.

מחקרים על חורף געשי

• (FLT:0) הר טמפבורה (1815)FLT:1 - ההתפרצות הגדולה ביותר בהיסטוריה המתועדת, טמבורה הזרקה כ-150 ק"מ של טטפרה ו-60 מ"ט של SO2 בשנה הבאה, 1816, נודעה כ"שנה ללא קיץ" בחצי הכדור הצפוני נפל בניו אינגלנד ביוני, יבולים נכשלו ברחבי אירופה וסין, הייתה נפוצה יותר מ-0.4C, עם טמפרטורות אזוריות.
• (FLT:0Krakatoa (1883)FLT:1) – ההתפרצות הקטקרטית של קראקטוא באינדונזיה יצרה את אחד הצלילים הרעים ביותר שנרשמו אי פעם והזרקו כ-30 מ"ר של SO2 ל-stratosphere.טמפרטורות גלובליות נפלו על ידי כ-0.4 מעלות צלזיוס במשך חמש השנים הבאות.
• (FLT:0) הר פינטובו (1991)FLT:1hil - ההתפרצות השנייה בגודלה של המאה ה-20, פינטובו הורידה את הטמפרטורות הגלובליות בכ-0.5 מעלות צלזיוס במשך שנתיים.

דוגמאות היסטוריות אלה מראות שאפילו התפרצות גדולה אחת יכולה לעלות באופן זמני על התחממות אנתרוגנית, אם כי ההשפעה היא חולפת.הקירור נמשך רק כל עוד הענן האווירול נשאר, בדרך כלל שנתיים עד שלוש שנים.

השפעות אקלים ארוכות טווח: Millennial ו-Gological Timescales

While the short-term effects of individual eruptions are dramatic, the long-term influence of volcanism operates over much longer timescales. Sustained volcanic activity over tens of thousands to millions of years can alter atmospheric chemistry, ocean circulation, and the carbon cycle, leading to profound climate shifts and even mass extinctions.

שיטפון באזל (Bellesalt Provinces) ו- Global Warming

(ב) מחוזות גדולים (LIPs) הם צברים של כרכים עצומים של בזלל התפרץ על פני מרווחים קצרים גיאולוגיים (הדוגמאות הידועות ביותר כוללות את ה-FLT:0Deccan TrapsphirFLT:1 (אינדיה, 66 מיליון שנים לפני) ואת ה-FLT:2SibersFal 3LT (LT) (רוסיה -25 מיליון שנים לפני הספירה) ו-F2 שנים, 000 שנים, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000), התחממות כה גדולות, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000 שנים, 000, 000 שנים, 000, 000, 000, 000) ו-FLT, 000 שנים, 000) ו-FLT) ו-FLT, 000 שנים, 000 שנים, 000 שנים, 000 שנים, 000, 000 שנים, 000 שנים, 000 שנים, 000 שנים, 000) ו-FLT) ו-FLT: 2, 000 שנים, 000 שנים, 000 שנים, 000 שנים, 000 שנים, 000 שנים, 000 שנים, 000 שנים, 000) ו-FLT: 2, 000 שנים, 000 שנים, 000 שנים, 000 שנים, 000

המלכודות של ה-Cretaceous-Paleogene Extinction

המלכודות של הצוקאן התפרץ סביב אותו הזמן כמו אפקט האסטרואיד צ'יקוב המסמן את סוף התקופה הקרטאצ'י.מחקר עדכני מראה כי הגזמה הגעשית מהמלכודות הקלות גרמה ל- COFLT:0warming של 2-4 מעלות צלזיוסFLT:1 בסוף קריטאצ'י, ואחריו דופק קירור מ-Rfuricsolsicols, אשר עשוי להיות מ-Rics-Rics-Rics-Rics-Rics-Rics, אשר מחוספסדחת את ההשפעה של דינוזאורים, לעומת , לעומת זאת, לעומת זאת, לעומת התחממות כדור הארץ, לעומת , לעומת זאת, לעומת דינוזאורים, לעומת זאת, 000, לעומת זאת, 000, לעומת זאת, לעומת זאת, 000, 000, לעומת זאת, לעומת זאת, ירידה של דחקההשפעה של דינוזאורים, 000.

המלכודות הסיביריות וההתרסקות הפרסית-ריאסית

הכחדת ההמונים הגדולה ביותר בתולדות כדור הארץ התרחשה בסוף התקופה הפרסית, הרג > 90% מהמינים הימיים.התפרצויות המלכודות הסיביריות שחררו כמויות מסיביות של CO2, מתאן (מפיקד פחם מחומם), ו-halogens, המוביל ל-FLT:0extreme גלובלי התחממות כדור הארץ 1 של 8-10 מעלות צלזיוס, חומצה באוקיינוס, ו- angme נפוץ של תופעות לוואי של כדור הארץ, כמו גם כן, כמה שנים של התחממות כדור הארץ, התחממות כדור הארץ, התחממות כדור הארץ, התחממות כדור הארץ, התחממות כדור הארץ, .

וולקניות וגלות-עיגולים

על לוחות הזמנים של מילאנוקוביץ' (41,000 ו-100,000 שנים), פעילות געשית יכולה אינטראקציה עם מחזורי קרחוניים.ה-FLT:0isostatic unloadingFLT:1 במהלך deglaciation מפחיתה את הלחץ על תאי מאגמה, פוטנציאל לעורר התפרצויות.conversely, התפרצויות גדולות יכולות להאיץ את הבוהקות על ידי קירור האקלים.

גזים וולקניים והשפעותיהם השונות

פליטות וולקניות כוללות תערובת מורכבת של גזים, כל אחד עם אפקטים אקלים נפרדים.האקלים הנקי המאלץ מהתפרצות נתונה תלוי ביחס היחסי של FLT:0warmingFLT:1 (CO2, H2O) ו- (FLT:2coolingFLT 3: 3 (SO2, H2S) סוכנים, כמו גם את החיים של כל תרכובת באווירה.

פחמן די חד-חמצני: גז ירוק מתוסכל

וול געש פולטים CO2 ברציפות מהתפרצות ו ⁇ של גזים דה-גזוינג (ה-CO2 הוולקני הגלובלי שטף של פחמן דו-חמצני מוערך ב- 100-300 מ"ט בשנה, שהוא פחות מ-1% מהפליטה האנתרוגנית (כ-40,000 מ"ט בשנה ב-2025), אך במהלך אירועי LIP, פליטות CO2 יכולות להתחרות או לעלות על תפוקים מודרניים.

Sulfur Dioxide ו Aerosol Cooling

⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇

מים Vapor: A Potent but Short-Lived Greenhouse Gas

התפרצויות געשיות מזרקות כמויות גדולות של מים apor לתוך הסטרטוספרה. כי הסטרטוספרה הוא בדרך כלל יבש, זה יכול לשפר את אפקט החממה.אפקט הרדיואקטיבי של מים vapor הוא חזק אך קצר מועד (שבוע לחודשים) כי זה מרתיע ומסולק.בהתפרצות 2019 של טונגה-הונגריה Haap, נפח עצום של מים קטנים עשוי להיות מוזרק לתוך כמה שנים (אורד) התחממות פוטנציאלית של מים קטנים.

הולוגרמה והכימיה של האוזון

התפרצויות געשיות גם משחררות כלורינה, פלואורין ותרכובות ברומין.לנוגנים אלה יכולים להרוס אוזון אסטרוספירי, במיוחד באמצע הגישות.התפרצות Pinatubo של 1991 הפחיתה באופן זמני את האוזון העולמי על ידי כ-5 עד 10%. Ozone depletion מאפשר קרינה UV מזיקה יותר להגיע אל פני השטח וניתן לשנות טמפרטורות סטרטליות, המשפיעות כמו דפוסי אקלים קסמיכות.

פעילות געשית ומחקר אקלים

ניטור מדעי מודרני מאוד קידמה את ההבנה שלנו של אינטראקציות וולקניות-קלידיות.מדנו מדידות מפורטות של פליטות גז, תצפיות לוויין של עננים אווירולים, ומודלים אקלים מתוחכמים מאפשרים כעת לחוקרים לכמת את ההשפעות של התפרצויות אפילו בינוניות עם דיוק גבוה.

הר סנט הלנס (1980)

ההתפרצות של הר סנט הלנס הייתה ההתפרצות הגדולה הראשונה שנחקרה עם מכשירים מודרניים.השחררה בערך 1 מ"ט של SO2, כמות קטנה יחסית בהשוואה ל-Pinatubo.ההשפעה הקלמטית העיקרית הייתה מקומית וקצרת ימים, אך ההתפרצות סיפקה תובנות מפתח ל-FLT:0ashפיזור פיזור של FLT:1, FLT2lateral ReLTFalurealrpleurealr 3, ו-FR5: 4, ו-Freple, ו-Freplereplereplereplere: 4, ו-FR5 LT5 , ו-FR.

Eyjafjallajökull (2010)

התפרצותה של אייג'פלול באיסלנד יצרה צנחן אפריקני ששיבוש נסיעות אוויר אירופיות במשך שבועות, השפעת האקלים של ההתפרצות הייתה מינימלית מבחינת הטמפרטורה העולמית, אך היא הוכיחה כיצד אפילו התפרצות חומרית מתונה יכולה להשפיע על ההתפרצות של מטוסי FLT:0regional Weather PatternsFLT:1 ו-FLT:2aאטמוספירהFLT3, הנפח של חלקיקים אטומיים, כמו גם תכונות ענן 5, 000.

התפוצצות געשית

רוב התנוקניות של כדור הארץ מתרחשות על רצפת האוקיינוס, אך ההשפעה האקלימית שלה היא לא מובן בצורה גרועה. התפרצויות של סובמרין מזרקות ישירות למים הים, שם הם מתמוססים או יוצרים זרמים הידרותרמיים.ההתפרצות של הטונגה הטונגה-הונגריה Ha ⁇ apai Ha ⁇ apai היה יוצא דופן כי הוא הפר את פני הים והזרק כמויות גדולות של מים vorap2 לתוך התגובה הצפונית של צוללות.

וולקני-קליד Feedback Loops

שינוי האקלים עצמו עשוי להשפיע על פעילות געשית. מלטינג קרחונים וכובעי קרח להפחית את הלחץ על מערכות מאגמה בסיסיות, פוטנציאל להגדיל את ההתפרצות באזורים כמו איסלנד ואנטארקטיקה.שינויים ברמת הים המהירים יכולים להשפיע גם על שדות מתח געשיים.הבנת אלה (FLT:0feedback LoopsFLT:1 הוא חיוני להערכת סיכונים לטווח ארוך, שכן אקלים יכול להגביר את הסיכון הגעשי.

מסקנה

פעילות געשית הייתה השפעה מתמדת ורבת עוצמה על האקלים של כדור הארץ לאורך ההיסטוריה הגיאולוגית.מהקירור קצר הטווח הדרמטי של החורף הגעשי להתחממות ההדרגתית הנגרמת על ידי פליטות CO2 ממחוזות גדולים, וריקנות מדגימה את ריבוי הדרכים הטבעיות יכול להניע שינוי האקלים על פני אזורי זמן החל מעונות ימיות ועד לעידות חיוורקליות מדגישות כי המערכת העולמית רגישה מאוד להפרעות געשיות או ממערכות געשיות אנושיות.

בעידן הנוכחי, פליטות אנתרוגניות הרבה יותר עולה על תרומות געשיות לאטמוספירה, אבל התפרצויות גדולות נשארות כרטיס בר שיכולה באופן זמני לפעול נגד או להגביר את מגמות האקלים המונעות על ידי אדם.שיפור ניטור, מודלים מתקדמים, והמשך המחקר לאירועים געשיים בעבר הם הכרחיים להכנתן של מציאות כזו.על ידי לימוד תפקיד הפעילות הגעשית בשינוי האקלים במשך יותר ממילניום, אנו מקבלים לא רק הערכה עמוקה יותר עבור התובנות הדינמיקה של כדור הארץ, אלא גם תחת לחץ חיוני של מערכת האקלים שלנו.

עוד קריאה

• (ב) ⁇ :0 ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇
• [ה]הנביא: מה יכול הר הגעש ללמד אותנו על שינויי האקלים
• האיחוד הגיאופיזיקה האמריקאי: Forcing: A ReviewFillo 1:0
• (ב) ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇
• סקר גאולוגי בריטי (באנגלית:0 British Geological Survey: Volcanoes and ClimatecioFLT:1)