Согласно исследованию, проведённому Национальным центром атмосферных исследований США (NCAR), извержения вулканов могут влиять на способность моделей прогнозировать климат в краткосрочной перспективе. Исследование показало, что нынешние климатические модели не совсем правильно учитывают влияние извержений вулканов, что может снижать их способность точно предсказывать колебания температуры поверхности моря в тропической части Тихого океана, которые происходят в течение нескольких лет или десятилетия.

Эти десятилетние колебания температуры поверхности моря в тропической части Тихого океана связаны с климатическими изменениями по всему земному шару, включая колебания количества осадков и штормовую погоду. Таким образом, точные прогнозы могли бы предоставить общественным лидерам, фермерам, управляющим водными ресурсами и другим лицам важнейшую информацию о климате, которая позволит им планировать на годы вперёд.

Прогнозирование климата в годовом или десятилетнем масштабе времени является быстро растущей и важной областью в климатическом сообществе, поскольку оно устраняет разрыв между существующими сезонными прогнозами и столетними климатическими прогнозами. При этом очень важна точность модели, а проведённое исследование показало, что ошибки модели при моделировании реакции на извержения вулканов ухудшили точность прогнозирования.

Во время исследования опирались на две параллельные коллекции климатических симуляций из набора данных Decadal Prediction Large Ensemble. Эти симуляции проводились в ретроспективе и охватывают период с 1954 по 2015 год, что позволяет учёным сравнить симуляции с тем, что происходило на самом деле, и оценить их умение предсказывать будущее. Одна коллекция симуляций включала три крупных извержения вулканов, произошедших за исследуемый период: Агунг (1963), Эль-Чичон (1982) и Пинатубо (1991). В другой коллекции этого не было.

Поскольку хорошо известно, что крупные извержения вулканов могут оказывать значительное долгосрочное охлаждающее воздействие на климат, климатологи ожидали, что совокупность симуляций, включающих извержения вулканов, позволит получить более точные многолетние и десятилетние климатические прогнозы. Вместо этого они обнаружили, что включение извержений ухудшило прогнозные возможности модели, по крайней мере, в тропической части Тихого океана, в районе, который особенно важен из-за связи между температурой поверхности моря и краткосрочными климатическими явлениями. Например, моделирование, включавшее вулканы, предсказывало последующее понижение температуры поверхности моря в тропической части Тихого океана после извержений. На самом деле эта область океана потеплела, и это изменение было хорошо предсказано моделированием, которое не включало извержения вулканов.

Эти результаты подчеркивают трудность точного представления прогностическими моделями сложных климатических воздействий, которые следуют за извержением вулкана, поскольку исследователи располагают лишь несколькими реальными примерами сильных извержений. Учёные знают, что вулканы могут выбрасывать сернистые газы высоко в стратосферу, где они могут превращаться в отражающие солнечный свет аэрозоли. Но как возникающее в результате этого уменьшение притока солнечного тепла в конечном счёте влияет на всю земную систему, включая температуру поверхности моря, до конца не изучено.

Для уточнения параметров прогностических моделей у специалистов пока просто недостаточно наблюдений – точная информация о том, что происходит в стратосфере, стала доступна только со времён спутниковой эры, а это значит, что есть данные только о двух сильных извержениях вулканов – Эль-Чичон и Пинатубо.

Однако исследователи надеются, что информация о произошедших в последние годы извержениях вулканов, в том числе Хунга-Тонга-Хунга-Хаапай в прошлом году и Шивелуча в 2023 году и их последствиях поможет улучшить точность моделей, что, в конечном счёте, положительно скажется на их способности прогнозировать важные климатические события на годы вперёд.