Erupce sopky Hunga Tonga–Hunga Ha’apai (HT), která se odehrála 15. ledna 2022, byla naprosto jedinečnou a bezprecedentní událostí ve známých dějinách. Podle studie zveřejněné před pár dny v prestižním mezinárodním časopise, na které se podílel i český klimatolog Aleš Kuchař, způsobil tento jev mimo jiné i prodloužená období nízkých teplot v Evropě během následující zimy a jara.
Nová studie objasnila vliv masivního výbuchu sopky na výkyvy v počasí
Podle dosavadních studií k silnější erupci došlo naposledy v roce 1883, kdy si ničivý výbuch Krakatoa včetně následné tsunami vyžádal přes 36 tisíc obětí. Erupce vulkánu HT, což je podmořská sopka v Tichém oceánu, sice neměla tak tragické dopady, ale projevila se jinak. Do stratosféry, tedy vrstvy atmosféry nacházející se ve výškách mezi zhruba 15 a 50 kilometry, tehdy proniklo obrovské množství vodní páry, které daleko překonalo všechny známé předchozí rekordy, a taky malé množství oxidu siřičitého (SO2).
Odchylka teploty vzduchu ve 2 metrech v dubnu 2023 od dlouhodobého průměru
Stratosféra je přitom vrstvou, která je velmi suchá a obsahuje tedy velmi malé množství vodní páry. Slovy čísel šlo o 140 a 150 milionů tun vodní páry a asi 0,4 milionu tun SO2. Okamžité i následné působení sírových aerosolů (vzniklých z SO2) a zejména zmíněné vodní páry vedly k významným odchylkám a narušení atmosférické cirkulace, a došlo i ke změně složení a teploty atmosféry.
Průměrná rychlost zonálního větru ve výškách kolem 30 km na 60. stupni severní šířky ukazuje dvě významná stratosférická oteplení spojená s poklesem rychlosti větru nebo i změnou směru na východní – v polovině ledna a března (2024 = leden)
Sopečné výbuchy mohu mít na atmosféru velký vliv
Dopady sopečných erupcí, zejména těch, které vyvrhnou do stratosféry velké množství sírových aerosolů vznikajících z emisí SO2, jsou dobře známé a typicky vedou k oteplování nižších vrstev stratosféry, což posiluje stratosférický polární vír. To se následně může projevit i na počasí v troposféře, tedy nejnižší vrstvě atmosféry, zpravidla v podobě vyšších teplot nad Eurasií a změnami počasí na severní polokouli.
V případě erupce HT ale kvůli nižším emisím SO2 takové oteplení nenastalo. Místo toho vedla erupce vlivem poměrně složitých chemicko-dynamických procesů, na kterých se podílelo už zmíněné enormní množství vodní páry, k významným anomáliím koncentrací ozónu a teploty ve stratosféře, což následně ovlivnilo atmosférickou cirkulaci, zejména na jižní polokouli.
Aerosolové znečištění vyšších vrstev po výbuchu HT na snímku z Mezinárodní vesmírné stanice
V tropických oblastech se totiž snížilo množství ozónu, a to ve svém důsledku vedlo k jejich mírnému ochlazení. Tím se snížil teplotní rozdíl mezi polárními a rovníkovými regiony. A právě nižší kontrast teploty znamenal zeslabení polárního tryskového proudění ve stratosféře. To je důležité pro stabilitu polárního víru, ve kterém se nad Arktidou udržuje velmi studený vzduch. Pokud proudění zeslábne, může dojít ke stratosférickému oteplení, které se následně často projevuje i v níže ležící troposféře. V ní pak často dochází k výraznému meandrování proudění, což umožňuje vpády studeného vzduchu do nižších zeměpisných šířek.
Během zimy z roku 2022 na rok 2023, která následovala po výrazné erupci HT, se objevily dvě výrazné epizody stratosférického oteplení, první v polovině ledna, druhá v polovině března. Obě tyto události se posléze projevily i výraznými vpády arktického vzduchu jak v Severní Americe, tak také v Evropě a Asii. V Česku se výrazněji projevila až druhá epizoda stratosférického oteplení, a to především v podobě velmi studené první dubnové dekády. Republikové průměrné teploty tehdy byly až o sedm stupňů pod dlouhodobým průměrem.
Hlavně na začátku dubna 2023 panovaly v Česku výrazně podprůměrné teploty vzduchu
Nová studie přispívá k odstranění určitých nejistot, které ohledně dopadu výbuchu HT na naše klima panovaly. Současně dokazuje, že náhlé události, jako jsou výrazné sopečné erupce, můžou mít dlouhodobé a dalekosáhlé dopady na celoplanetární klimatický systém. Otevřenou otázkou nicméně současně zůstává, jestli vliv HT přetrval i v dalších zimách a zda tak mohl přispět ke zhroucení polárního víru a vpádům studeného vzduchu během nich.