Le eruzioni vulcaniche sono tra le più importanti cause naturali del cambiamento climatico, protagonista dello scorso millennio. Le iniezioni di aerosol di solfato nella stratosfera inferiore riducono la radiazione solare in entrata, a sua volta raffreddando la superficie. Come forzante esterna naturale al sistema climatico terrestre, l'impatto degli aerosol vulcanici sul clima è stato motivo di grande preoccupazione per la società scientifica e il pubblico.

Negli ultimi anni, gli scienziati hanno scoperto che esiste una relazione tra le eruzioni vulcaniche e l'oscillazione El Niño-Southern (ENSO) basata su ricostruzioni e simulazioni di modelli, che si manifesta in un aumento/diminuzione del gradiente della temperatura superficiale del mare (SST) sul Pacifico equatoriale. Poiché l'ENSO influenza il clima globale attraverso le teleconnessioni atmosferiche, è di grande importanza comprendere l'influenza delle eruzioni vulcaniche sui cambiamenti di fase dell'ENSO. Molti studi hanno dimostrato il fenomeno, ma le ragioni restano ambigue.

Recentemente, Zuo Meng, un dottorando dell'Istituto di Fisica dell'Atmosfera, Accademia cinese delle scienze, insieme ai suoi mentori Prof. Zhou Tianjun e associato Prof. Man Wenmin, utilizzato le simulazioni del CESM Last Millennium Ensemble (LME), che ha il più grande insieme di simulazioni LM, per indagare sugli impatti del nord, eruzioni vulcaniche tropicali e meridionali sul Pacifico tropicale SST. L'analisi delle simulazioni indica che il Pacifico presenta una significativa anomalia della SST calda simile a El Niño da cinque a 10 mesi dopo le eruzioni settentrionali e tropicali, con il picco dell'indice Niño3 nell'inverno del prossimo anno. Rispetto alle eruzioni settentrionali, l'anomalia del caldo SST è principalmente confinata al Pacifico orientale con una maggiore intensità a seguito di eruzioni tropicali.

Dopo le eruzioni meridionali, il Pacifico mostra un'anomalia di riscaldamento più debole sul Pacifico orientale, e il momento in cui l'indice Niño3 raggiunge il suo picco è circa quattro mesi prima di quello dopo le eruzioni settentrionali e tropicali. Avanzano ulteriormente il meccanismo sottostante:lo spostamento della zona di convergenza intertropicale (ITCZ) può spiegare la risposta simile a El Niño alle eruzioni settentrionali, che non è applicabile per le eruzioni tropicali o meridionali. Anziché, l'anomalia occidentale nel Pacifico occidentale innescata dal meccanismo del termostato dinamico dell'oceano può spiegare le risposte divergenti della SST a seguito di tre tipi di eruzioni.

"In contrasto con i lavori precedenti sugli impatti delle eruzioni vulcaniche sulla SST, i nostri risultati si basano sulla simulazione CESM-LME. Dal punto di vista modellistico, le simulazioni di insieme sono il metodo più utile per studiare le risposte forzate dai vulcani. Più importante, i diversi meccanismi di risposta dell'SST a tre tipi di eruzioni possono aiutarci a comprendere meglio i processi divergenti di formazione delle anomalie dell'SST, " ha affermato la prima autrice, la signora Zuo Meng. "Ci auguriamo che i risultati siano utili per la mitigazione e l'adattamento dei cambiamenti climatici dopo le eruzioni vulcaniche e gli impatti socioeconomici associati, e può anche fornire informazioni per comprendere i futuri cambiamenti SST indotti da grandi eruzioni vulcaniche".

L'autore corrispondente, il prof. Man Wenmi, ha affermato:"Si osservano differenze anche tra i diversi modelli. La differenza può derivare dalle incertezze nella ricostruzione dei dati dell'aerosol vulcanico forzante esterno, bias del modello, e anche la condizione iniziale delle eruzioni vulcaniche. Speriamo di approfondire la nostra comprensione delle risposte del Pacifico tropicale alle diverse forzanti vulcaniche e ai processi fisici utilizzando gli esperimenti VolMIP che hanno definito un insieme coordinato di esperimenti di perturbazione vulcanica idealizzati da eseguire in allineamento con il protocollo CMIP6 nel prossimo futuro. "