Multi-model comparison of the volcanic sulfate deposition from the 1815 eruption of Mt. Tambora

Autor: Marshall, L., Schmidt, A., Toohey, M., Carslaw, K. S., Mann, G. W., Sigl, M., Khodri, Myriam, Timmreck, C., Zanchettin, D., Ball, W. T., Bekki, S., Brooke, J. S. A., Dhomse, S., Johnson, C., Lamarque, J. F., LeGrande, A. N., Mills, M. J., Niemeier, U., Pope, J. O., Poulain, V., Robock, A., Rozanov, E., Stenke, A., Sukhodolov, T., Tilmes, S., Tsigaridis, K., Tummon, F.
Přispěvatelé: Institute for Climate and Atmospheric Science [Leeds] (ICAS), School of Earth and Environment [Leeds] (SEE), University of Leeds-University of Leeds, Leibniz-Institut für Meereswissenschaften (IFM-GEOMAR), Max-Planck-Institut für Meteorologie (MPI-M), Max-Planck-Gesellschaft, National Centre for Atmospheric Science [Leeds] (NCAS), Natural Environment Research Council (NERC), Laboratory of Environmental Chemistry [Villigen] (LUC), Paul Scherrer Institute (PSI), Océan et variabilité du climat (VARCLIM), Laboratoire d'Océanographie et du Climat : Expérimentations et Approches Numériques (LOCEAN), Muséum national d'Histoire naturelle (MNHN)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut Pierre-Simon-Laplace (IPSL (FR_636)), École normale supérieure - Paris (ENS-PSL), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-École polytechnique (X)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Paris Cité (UPCité)-École normale supérieure - Paris (ENS-PSL), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-École polytechnique (X)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Paris Cité (UPCité)-Muséum national d'Histoire naturelle (MNHN)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut Pierre-Simon-Laplace (IPSL (FR_636)), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-École polytechnique (X)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Paris Cité (UPCité), Max Planck Institute for Meteorology (MPI-M), Department of Environmental Sciences, Informatics and Statistics [Venezia], University of Ca’ Foscari [Venice, Italy], Institute for Atmospheric and Climate Science [Zürich] (IAC), Eidgenössische Technische Hochschule - Swiss Federal Institute of Technology [Zürich] (ETH Zürich), Physikalisch-Meteorologisches Observatorium Davos/World Radiation Center (PMOD/WRC), STRATO - LATMOS, Laboratoire Atmosphères, Milieux, Observations Spatiales (LATMOS), Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), School of Chemistry [Leeds], University of Leeds, Met Office Hadley Centre for Climate Change (MOHC), United Kingdom Met Office [Exeter], Atmospheric Chemistry Observations and Modeling Laboratory (ACOML), National Center for Atmospheric Research [Boulder] (NCAR), NASA Goddard Space Flight Center (GSFC), British Antarctic Survey (BAS), Processus de la variabilité climatique tropicale et impacts (PARVATI), Muséum national d'Histoire naturelle (MNHN)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut Pierre-Simon-Laplace (IPSL (FR_636)), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-École polytechnique (X)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École normale supérieure - Paris (ENS-PSL), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-École polytechnique (X)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Muséum national d'Histoire naturelle (MNHN)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut Pierre-Simon-Laplace (IPSL (FR_636)), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-École polytechnique (X)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Department of Environmental Sciences [New Brunswick], School of Environmental and Biological Sciences [New Brunswick], Rutgers, The State University of New Jersey [New Brunswick] (RU), Rutgers University System (Rutgers)-Rutgers University System (Rutgers)-Rutgers, The State University of New Jersey [New Brunswick] (RU), Rutgers University System (Rutgers)-Rutgers University System (Rutgers), NASA Goddard Institute for Space Studies (GISS), Center for Climate Systems Research [New York] (CCSR), Columbia University [New York], The Arctic University of Norway [Tromsø, Norway] (UiT), US National Science Foundation grant AGS-1430051, German Federal Ministry of Education and Research (BMBF), research program 'MiKliP' (FKZ: 01LP1517B, Swiss National Science Foundation grant 20F121_138017, NERC grant NEK/K012150/1, ANR-10-LABX-0018,L-IPSL,LabEx Institut Pierre Simon Laplace (IPSL): Understand climate and anticipate future changes(2010), European Project: 603557,EC:FP7:ENV,FP7-ENV-2013-two-stage,STRATOCLIM(2013), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Muséum national d'Histoire naturelle (MNHN)-Institut Pierre-Simon-Laplace (IPSL (FR_636)), École normale supérieure - Paris (ENS Paris), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-École polytechnique (X)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École normale supérieure - Paris (ENS Paris), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-École polytechnique (X)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Muséum national d'Histoire naturelle (MNHN)-Institut Pierre-Simon-Laplace (IPSL (FR_636)), Sorbonne Université (SU)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Sorbonne Université (SU)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS), The Arctic University of Norway (UiT)
Rok vydání: 2018
Předmět:
Zdroj: Atmospheric Chemistry and Physics, 18 (3). pp. 2307-2328.
Atmospheric Chemistry and Physics
Atmospheric Chemistry and Physics, 2018, 18 (3), pp.2307-2328. ⟨10.5194/acp-18-2307-2018⟩
Atmospheric Chemistry and Physics, European Geosciences Union, 2018, 18 (3), pp.2307-2328. ⟨10.5194/acp-18-2307-2018⟩
ISSN: 1680-7316
1680-7324
DOI: 10.5194/acp-18-2307-2018⟩
Popis: Source at https://doi.org/10.5194/acp-18-2307-2018. The eruption of Mt. Tambora in 1815 was the largest volcanic eruption of the past 500 years. The eruption had significant climatic impacts, leading to the 1816 "year without a summer", and remains a valuable event from which to understand the climatic effects of large stratospheric volcanic sulfur dioxide injections. The eruption also resulted in one of the strongest and most easily identifiable volcanic sulfate signals in polar ice cores, which are widely used to reconstruct the timing and atmospheric sulfate loading of past eruptions. As part of the Model Intercomparison Project on the climatic response to Volcanic forcing (VolMIP), five state-of-the-art global aerosol models simulated this eruption. We analyse both simulated background (no Tambora) and volcanic (with Tambora) sulfate deposition to polar regions and compare to ice core records. The models simulate overall similar patterns of background sulfate deposition, although there are differences in regional details and magnitude. However, the volcanic sulfate deposition varies considerably between the models with differences in timing, spatial pattern and magnitude. Mean simulated deposited sulfate on Antarctica ranges from 19 to 264 kg km−2 and on Greenland from 31 to 194 kg km−2, as compared to the mean ice-core-derived estimates of roughly 50 kg km−2 for both Greenland and Antarctica. The ratio of the hemispheric atmospheric sulfate aerosol burden after the eruption to the average ice sheet deposited sulfate varies between models by up to a factor of 15. Sources of this inter-model variability include differences in both the formation and the transport of sulfate aerosol. Our results suggest that deriving relationships between sulfate deposited on ice sheets and atmospheric sulfate burdens from model simulations may be associated with greater uncertainties than previously thought.
Databáze: OpenAIRE
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