Revisiting the volcanic forcing of high-latitude NorthernHemisphere eruptions
Notice bibliographique
Résumé
Abstract High-latitude explosive volcanic eruptions can cause substantial cooling on a hemispheric scale. However, our current understanding of these events remains limited. In this study, we employ a whole atmosphere chemistry-climate model with prognostic stratospheric aerosols to simulate Northern Hemisphere (NH) high-latitude explosive volcanic eruptions of similar magnitude to the 1991 eruption of Mt. Pinatubo. Our simulations reveal that the lifetime of sulphur dioxide and the growth of volcanic sulphate aerosols are strongly influenced by the initial state of the NH polar vortex. The stability of the polar vortex during the first weeks after an eruption determines the latitudinal dispersion of the injected gases within the stratosphere. Consequently, interannual variability of the polar vortex stability introduces a variability in the modelled cumulative radiative forcing of more than 20 %. We also test the aerosol evolution’s sensitivity to co-injection of sulphur and halogens, injection season, and injection altitude, and show how processes related to aerosol formation, lifetime, and growth impact the resulting radiative forcing. Notably, several of the sensitivities are of similar magnitude to the variability stemming from initial conditions, highlighting the significant influence of atmospheric variability. Finally, we compare the modelled volcanic sulphate deposition over the Greenland ice sheet with the relationship assumed in reconstructions of past NH extratropical eruptions. Our analysis yields an estimated Greenland transfer function for NH extratropical eruptions of 0.44 × 10⁹ km² . If applied to ice core data, this value would produce volcanic stratospheric sulphur injections from NH extratopical eruptions 23 % smaller than in currently used volcanic forcing reconstructions. Furthermore, the uncertainty attached to the Greenland transfer function for NH extratropical eruptions, which propagates into the estimate of volcanic stratospheric sulphur injection, needs to be at least doubled to account for both atmospheric variability and unknown eruption source parameters. Our results offer insights into the complex dynamics shaping the impacts of both historical and future NH high-latitude eruptions. Furthermore, they underscore the need for more accurate representation of these events in existing volcanic forcing reconstructions, with the aim of improving our understanding of their climatic impacts.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».