Международная команда учёных, в которую вошли сотрудники лаборатории исследований озонового слоя и верхней атмосферы СПбГУ, пришла к выводу, что извержение вулкана Хунга Тонга – Хунга Хаапай на юге Тихого океана оказало существенное влияние на температуру в Европе и может привести к экстремально холодным зимам в ближайшие годы. Работа выполнена при поддержке мегагранта Министерства науки и высшего образования РФ, а её результаты опубликованы в журнале Atmospheric Chemistry and Physics.

Извержение вулкана, произошедшее 15 января 2022 года, вызвало цунами, жертвами которых стали жители ряда стран, включая Перу и островные государства Тихого океана. Учёные отмечают, что это событие сопровождалось выбросом в стратосферу рекордного объёма водяного пара и умеренного количества диоксида серы. Попав в верхние слои атмосферы, эти газы вызвали сложные химические и физические изменения, отразившиеся даже на погоде в отдалённых регионах, таких как Европа.

В ходе исследования использовалось химическое моделирование климата с помощью системы SOCOLv4, которая учитывает взаимодействие атмосферы, океана, аэрозолей и химических процессов. Благодаря этому удалось установить, что необычно высокая концентрация водяного пара в верхней стратосфере и нижней мезосфере тропиков привела к значительным аномалиям озонового слоя и температуры, что, в свою очередь, ослабило северный полярный вихрь зимой после извержения. По мнению исследователей, ослабление полярного вихря увеличивает вероятность суровых и продолжительных холодов в Европе, Северной Америке и Азии.

В отличие от большинства крупных вулканических извержений, выбросы диоксида серы были относительно невелики, поэтому не произошло типичного потепления нижней стратосферы. Вместо этого, изменения радиационного баланса и циркуляции воздуха привели к понижению температур и аномальным погодным явлениям. По результатам наблюдений, зима 2022/2023 годов в некоторых европейских регионах оказалась особенно холодной, с температурными рекордами ниже средних многолетних значений.

Авторы работы подчёркивают, что несмотря на высокую точность используемой модели в описании процессов в атмосфере, она не способна дать абсолютно точный прогноз погодных условий для конкретных регионов. Однако результаты моделирования позволяют предполагать: после подобных масштабных извержений вероятность холодных зим значительно возрастает. Учёные также отмечают, что даже относительно короткие по времени события могут оказывать длительное и глубокое влияние на климатическую систему планеты.

В дальнейшем команда СПбГУ планирует развивать модель, чтобы выяснить, как извержение Хунга Тонга – Хунга Хаапай могло повлиять и на другие полярные вихри, а также продолжить изучение последствий подобных катастроф для климата Земли.