Jeśli mówimy o klimacie, to 1816 był, szczerze mówiąc, dziwny. Miesiące, zwykle ciepłe i przyjemne, były zimne, deszczowe i pochmurne, co spowodowało niedobory plonów na większości półkuli północnej. Było to związane z jedną z najpotężniejszych erupcji wulkanicznych w historii. Nowe badanie z Imperial College London wyjaśnia, w jaki sposób naelektryzowany popiół wulkaniczny może spowodować zwarcie jonosfery Ziemi i zapoczątkować Rok bez lata.
W kwietniu 1815 roku aktywność wulkaniczna Tambor (wulkan, Indonezja) osiągnęła szczyt, a po kilku miesiącach dudnienia i dudnienia doszło do erupcji, która osiągnęła 7 w skali aktywności wulkanicznej (VEI). Była to największa erupcja wulkanu od 180 roku p.n.e., kiedy eksplozję słychać było z odległości 2600 km.
Co najważniejsze, wulkan wypuścił do atmosfery około 10 miliardów ton popiołu.
W wyniku erupcji w 1815 roku rozwinięta kultura została zakopana pod trzymetrową warstwą osadów piroklastycznych u stóp wielkiego wulkanu. W ciągu następnego roku ta gęsta chmura popiołu pokryła Ziemię, odbijając światło słoneczne i znacznie obniżając temperaturę. Uważa się, że prawie 100 000 ludzi zmarło w wyniku niedoborów żywności.
Chociaż związek między erupcją a „Rokiem bez lata” został już dawno udowodniony, to dokładnie, które mechanizmy odegrały kluczową rolę „w grze” pozostały tajemnicą. Badanie przeprowadzone przez Imperial College w Londynie ma na celu wyjaśnienie, jak rozegrało się to dramatyczne wydarzenie.
„Wcześniej geolodzy uważali, że popiół wulkaniczny utknie w niższych warstwach atmosfery” - mówi Matthew Genge, główny autor badania. „Moje badania pokazują jednak, że może on zostać wyrzucony do górnych warstw przez impulsy elektryczne”.
Jak pokazują imponujące zdjęcia błyskawicy przechodzącej przez wulkaniczne pióropusze, popiół jest naładowany elektrycznie. Według Genge interakcja sił elektrostatycznych może podnieść ten popiół nawet wyżej niż wcześniej sądzono.
„Chmury wulkaniczne mogą przenosić ujemne ładunki elektryczne i dlatego popychają popiół, unosząc go wysoko w warstwy atmosfery” - mówi Jenge. „Efekt jest bardzo podobny do odpychania dwóch magnesów, gdy ich bieguny pokrywają się”.
Film promocyjny:
Aby przetestować swój pomysł, Jenj przeprowadził eksperyment, aby dowiedzieć się, ile naładowanego pyłu wulkanicznego wzrośnie w tych warunkach. Jego eksperymenty pokazały, że szczególnie silne erupcje mogą wyrzucać do jonosfery cząstki o wielkości do 500 nanometrów.
Jest to ważne, ponieważ jonosfera jest aktywnym elektrycznie regionem ziemskiej atmosfery. Według Jenja naładowane cząstki mogą „zwierać” jonosferę, powodując anomalie klimatyczne, takie jak zwiększona pokrywa chmur, która odbija światło słoneczne i chłodzi powierzchnię planety.
Co ciekawe, wszystkie gwiazdy połączyły się, aby rok 1816 był chłodniejszy. Erupcja nastąpiła pod koniec globalnego ochłodzenia, znanego również jako mała epoka lodowcowa, obejmująca lata od XVI do połowy XIX wieku. Spadł również w środku Niżu Daltońskiego, kiedy aktywność Słońca była najniższa w historii. Wydaje się więc, że erupcja góry Tambora była tylko ostatnim szlifem obrazu Matki Ziemi.
Aby przetestować teorię, Jenge zbadał dane pogodowe po masowej erupcji góry Krakatoa dziesiątki lat później, w 1883 roku. Dane zebrane przez naukowców wykazały, że średnia temperatura powietrza i opady spadły niemal natychmiast po rozpoczęciu erupcji.
Genj zauważył również, że noctilucent clouds, zwykle świecące w nocy, które tworzą się w jonosferze, pojawiały się częściej po erupcji Krakatoa. Niedawna erupcja góry Pinatubo w 1991 roku również spowodowała zaburzenia jonosferyczne.