Самая заметная часть извержения оказалась не главной
Над Пинатубо поднялся гигантский тёмный столб. Пепел разрушал здания, смешивался с дождём тайфуна Юнья и возвращался на землю. Но глобальный климат изменил не он.
Решающим грузом был невидимый диоксид серы. Столб извержения доставил его в стратосферу — выше основной зоны облаков и осадков. Там газ вступил в реакции с водой и превратился в мельчайшие капли серной кислоты. Дождь не мог быстро вымыть их. Частицы начали рассеивать часть солнечного света обратно в космос.
Пепел и аэрозоль — не одно и то же
Пепел состоит из частиц породы и стекла; большая его часть выпадает сравнительно быстро. Сульфатный аэрозоль образуется из газа уже в стратосфере и способен оставаться там месяцами и годами. Именно он создал долговременное радиационное воздействие.
Спутники увидели, как локальное событие потеряло адрес
По оценкам NASA, аэрозольный слой обогнул Землю приблизительно за три недели, а примерно через год охватил её глобально. Оптическая толщина стратосферы выросла в десятки раз относительно обычного уровня.
Доктор Селина Маркес · группа орбитального картирования · июль 1991 годаЗапись и исследователь вымышлены. Распространение облака основано на спутниковых наблюдениях NASA.На первом кадре это ещё пятно над Филиппинами. На следующем — полоса. Затем край полосы выходит из сектора, а другой край возвращается с запада.
Я поставил два кадра рядом и понял: мы больше не наблюдаем вулкан. Мы наблюдаем слой планеты, в который вулкан внёс поправку.
Модель получила шанс ошибиться публично
В январе 1992 года Джеймс Хансен и коллеги опубликовали расчёт ожидаемого воздействия Пинатубо. Модель предсказывала резкое, но временное прерывание тенденции потепления и максимум охлаждения позднее в 1992 году.
Наблюдения показали снижение глобальной средней температуры: до примерно 0,5 °C у поверхности и 0,6 °C в тропосфере в некоторые месяцы середины 1992 года. К 1994 году эффект стал значительно слабее. Это не было идеальным совпадением, но порядок величины и время основного ответа модель воспроизвела.
Доктор Адриан Коул · журнал модельной группы · 24 января 1992 годаЗапись и исследователь вымышлены. Дата и содержание прогноза соответствуют работе Hansen и соавторов (1992).Мы сохранили прогноз с датой. Теперь нельзя будет передвинуть минимум на графике после того, как наблюдения станут известны.
Если температура не снизится, дело не в том, что планета «непослушна». Значит, в модели потерян процесс или неверно оценено время ответа океана.
Редкий случай: Земля поставила эксперимент, а мы успели записать ответ до результата.
Планета охладилась — но не одинаково в каждом месте
Глобальное среднее снизилось. Однако зимой 1991–1992 и 1992–1993 годов в отдельных континентальных районах Северного полушария наблюдалось потепление. Изменение нагрева стратосферы повлияло на крупномасштабную циркуляцию и маршруты атмосферных волн.
Эта деталь важна: глобальный знак воздействия не является прогнозом погоды для конкретного города. Один и тот же внешний толчок может охлаждать среднее состояние системы и одновременно перестраивать региональные контрасты.
Стратосферный аэрозоль уменьшил поток солнечной энергии к поверхности и вызвал временное глобальное охлаждение.
Модели достаточно точно воспроизвели величину общего охлаждения и уменьшение водяного пара.
Пинатубо не опроверг антропогенное потепление: его воздействие было кратким, после оседания аэрозоля температура вернулась к прежней тенденции.
Извержение не означает, что искусственное распыление серы будет безопасным, управляемым или одинаково выгодным для всех регионов.
Мы знаем знак воздействия. Сложнее предсказать рисунок последствий
Пинатубо показал, что радиационное воздействие крупного извержения измеримо и в целом моделируемо. Но региональные осадки, зимняя циркуляция, реакция океана и озона сохранили расхождения между отдельными моделями и наблюдениями.
Открытые вопросы
- Какая часть региональных аномалий после извержения была вызвана аэрозолем, а какая — Эль‑Ниньо и внутренней изменчивостью климата?
- Насколько иначе ответит современная, более тёплая атмосфера на извержение того же масштаба?
- Как заранее определить, какие регионы после глобального охлаждающего воздействия получат засуху, избыток осадков или зимнее потепление?
- Где проходит предел, после которого серия извержений меняет не отдельные годы, а устойчивое состояние климатической системы?
Что, если планета продолжает звучать уже после того, как событие закончилось?
CG-064 · ГЕОФИЗИЧЕСКИЕ СИГНАЛЫПосле удара Земля звонила как колоколПинатубо оставил в атмосфере след на годы. Во фьорде Гренландии один обвал создал другой остаточный сигнал — с периодом 92 секунды, зарегистрированный по всему миру девять дней.
Открыть следующее досье →Когда источник уже исчез, что именно продолжает хранить и повторять его энергию?
Источники
- Hansen et al. (1992) — Potential climate impact of Mount Pinatubo eruption
- Parker et al. (1996) — The impact of Mount Pinatubo on world-wide temperatures
- NASA GISS — Pinatubo as a real-world test of climate models
- NASA Technical Reports Server — The Atmospheric Impact of the 1991 Mount Pinatubo Eruption
- NASA Scientific Visualization Studio — SO₂ transport animation