La modellazione dettagliata dell'effetto delle eruzioni vulcaniche sull'Oscillazione meridionale di El Niño (ENSO) ha dimostrato che la risposta del clima a questi eventi dipende dal momento dell'eruzione e dalle condizioni precedenti. La ricerca, guidato dai ricercatori KAUST Evgeniya Predybaylo e Georgiy Stenchikov, risolve un dibattito di lunga data sul ruolo delle eruzioni vulcaniche nelle perturbazioni climatiche globali.

"L'ENSO è una caratteristica del clima tropicale dell'Oceano Pacifico, con modelli di temperatura, precipitazioni e vento che oscillano tra le fasi più calde di El Niño e più fresche di La Niña ogni due-sette anni, " spiega Predybaylo. "A causa delle vaste dimensioni del Pacifico tropicale, l'ENSO controlla il clima in molte altre parti del globo ed è responsabile della siccità, inondazioni, uragani, ondate di calore e altri eventi meteorologici gravi. Per valutare questi rischi, è essenziale avere proiezioni e previsioni adeguate del futuro comportamento dell'ENSO."

I modelli climatici indicano che l'ENSO è molto sensibile alle perturbazioni esterne, come l'aumento dell'anidride carbonica nell'atmosfera o le eruzioni vulcaniche. Nonostante le grandi eruzioni vulcaniche, come l'eruzione del Monte Pinatubo nel 1991, sono noti per aver causato un diffuso raffreddamento dovuto al riflesso della radiazione solare, tali effetti sono stati difficili da dimostrare modellando.

"In precedenza non esisteva un consenso sulla modellazione su come l'Oceano Pacifico rispondesse a tali eruzioni vulcaniche climatologicamente grandi, con modelli climatici che prevedono risposte diverse e spesso contraddittorie, " afferma Sergey Osipov del team di ricerca.

Poiché il clima tropicale del Pacifico è esso stesso molto variabile, la modellazione deve essere eseguita con attenzione per separare la risposta oceanica guidata dall'eruzione da variazioni casuali. Ciò richiede un gran numero di simulazioni climatiche utilizzando un modello in grado di simulare sia l'impatto radiativo delle eruzioni vulcaniche sia un ciclo ENSO realistico. Per realizzare questo, il team ha collaborato con Andrew Wittenberg della Princeton University, NOI, per eseguire il modello climatico CM2.1 utilizzando il supercomputer di KAUST.

"Dopo aver corso più di 6, 000 simulazioni climatiche che coprono quasi 20, 000 anni modello e analizzando i dati, "dice Predybaylo, "abbiamo scoperto che la risposta dell'ENSO alle eruzioni vulcaniche stratosferiche dipende fortemente dai tempi stagionali dell'eruzione e dallo stato dell'atmosfera e dell'oceano nel Pacifico in quel momento".

In particolare, la ricerca ha mostrato che anche eruzioni molto grandi sembrano avere un effetto poco distinguibile sull'ENSO in inverno o in primavera, mentre le eruzioni estive producono quasi sempre una forte risposta climatica.

"I principi e le tecniche sviluppati nel nostro studio potrebbero essere applicati anche a vari tipi di dati osservativi e studi multimodelli sui futuri cambiamenti climatici, compresi gli effetti del riscaldamento globale, "dice Predybaylo.