Loftslagslíkön benda til aukins veðurofsa og kuldakasta í kjölfar eldgosa á norðurslóðum

Búast má við tímabundinni aukningu í veðurofsa og kuldaköstum í kjölfar stórs eldgoss sem yrði hér á landi eða annars staðar á norðurslóðum samkvæmt líkanreikningum sem íslenskir og erlendir vísindamenn hafa unnið og ætlað er að varpa frekara ljósi á áhrif brennisteinsríkra eldgosa á norðlægari slóðum á loftslag og veðurfar í kringum Norður-Atlantshaf. Niðurstöður þeirra birtust í grein í vísindatímaritinu Atmospheric Chemistry and Physics nýverið. 

Almennt má segja að brennisteinsagnir valdi truflun á hitaferlum í andrúmsloftinu sem getur haft víðtæk áhrif á m.a. háloftavinda og ríkjandi veðrakerfi á Jörðinni. Hins vegar hefur skort nákvæm gögn, t.d. úr gervihnöttum, um svörun loftslags og hegðun eldgosaagna í rauntíma í kjölfar stórra eldgosa á norðlægum slóðum. Vísindamennirnir sem standa að rannsókninni benda á að líklega sé aðeins tímaspursmál hvenær slíkt gos verði ef miðað er við þá auknu virkni sem mælst hefur við helstu eldstöðvar hér á landi síðasta áratuginn, t.d. við Bárðabungu, Öræfajökull, Heklu, Kötlu og á Reykjanesi. 

Loftslagslíkön nýtast vel til að herma áhrif eldgosa

„Það er mikilvægt að vera búinn undir mögulegar afleiðingar sem slík gos geta haft á veðurfar hér í Norður-Atlantshafi. Þar koma loftslagslíkön sterkt inn með því að herma mjög nákvæmlega eftir þeim eðlisfræðilögmálum sem stýra hegðun loftslagskerfisins og samspili innan þess. Þannig getum við gert margs konar loftslagstilraunir og metið þröskulda, eins og mismunandi stærð og lengd eldgosa, til rannsókna á meðan við bíðum eftir raunverulegu gosi til að bera saman við,“ segir Hera Guðlaugsdóttir, nýdoktor við Jarðvísindastofnun Háskólans sem unnið hefur að rannsókninni undanfarin ár og er fyrsti höfundur greinarinnar í Atmospheric Chemistry and Physics. 

Auk Heru koma þau Guðrún Magnúsdóttir, prófessor við Kaliforníuháskólann í Irvine í Bandaríkjunum, og Yannick Peings, vísindamaður við sama skóla, að rannsókninni en Hera dvaldi við skólann veturinn 2022-2023 á Fulbright-fræðimannastyrk. Auk þeirra er Davide Zanchettin, prófessor við Ca’Foscari háskólann í Feneyjum, höfundur rannsóknarinnar.

Rýnt í áhrifin fyrstu þrjá veturna eftir eldgos

Eldgos sem spúa miklu magni af brennisteinssamböndum út í andrúmsloftið hrinda af stað ferlum innan loftslagskerfisins sem getur haft áhrif á veðurfar og loftslag til skemmri (árstíðabundins til árlegs) og lengri (áratuga til aldalangs) tíma. Í umræddri rannsókn framkvæmdu vísindamennirnir tilraunir í loftslagslíkani þar sem rannsakað var hvaða áhrif sex mánaða langt eldgos á 65 breiddargráðu N hefði á loftslagskerfið á norðurhveli jarðar. Miðað var við að sambærilegt magn af brennisteinsdíoxíði (SO₂) bærist út í andrúmsloftið í eldgosinu og gosinu í Pinatubo á Filipseyjum árið 1991, eða um 14 teragrömm (Tg) af SO₂ yfir 6 mánaða tímabil. Til samanburðar er áætlað að heildarmagn SO₂ í Lakagígagosinu 1783 hafi verið um 122 Tg og um 6-7 Tg í gosinu við Holuhraun. 

„Í þessari rannsókn leggjum við áherslu á þau áhrif sem eldgosið hefur á heiðhvolfið fyrstu þrjá vetur eftir gos. Ástæðan fyrir því er sú að í heiðhvolfinu er að finna hvelkjarnann svokallaða (e. polar vortex) sem er talinn geta stjórnað því hvernig loftslagssvörun við yfirborð verður, bæði eftir gos á háum og lágum breiddargráðum. Til þess skoðuðum við m.a. frávik í háloftavindum og hitastigi en einnig rannsökuðum við í fyrsta sinn hvernig breytingar í hreyfingu svokallaðra plánetubylgna (e. planetary waves) vegna gossins hafa áhrif á háloftavindana. Sökum óreiðukenndrar hegðunar lofthjúpsins keyrðum við sömu líkanauppsetninguna 20 sinnum fyrir hverja tilraun og mátum meðalsvörunina tölfræðilega út frá því,“ útskýrir Hera.