1257 CEマウントサマラスの噴火に対する気候とオゾンの反応の和解

サマラス山（インドネシア）の1257 CE噴火は、一般的な時代における火山ガスの最大の成層圏注射の源です。二酸化硫黄排出量は、社会にさまざまな影響を与え、地球の気候を冷却した硫酸エアロゾルを生成しました。ハロゲン化種の凝集は、広範囲のオゾン枯渇につながったと推測されています。ここでは、結果として、硫黄およびハロゲン種の成層圏への注入による化学的および気候の影響を評価するために使用される、インタラクティブな大気化学と硫酸エアロゾルの微妙な治療を備えた、完全に結合したアースシステムモデルであるHadGem3-ESからのシミュレーションを提示します。サマラ氏の噴火の。私たちのモデルシミュレーションは、-1°Cのオーダーの噴火に対する表面気温の応答をサポートし、樹木リング記録からの表面温度の複数の再構成に対してうまく機能しますが、成層圏へのハロゲンの有意な注入をサポートする証拠はほとんどありません。サマラス山から報告されたハロゲン排出の適度な画分を含めると、大気の組成と表面温度に大きな影響があります。サマラ山からのハロゲン在庫の20％が成層圏に到達したことは、壊滅的なオゾンの枯渇をもたらし、噴火によって引き起こされる表面冷却を延長します。ただし、表面温度変化の利用可能なプロキシレコードに基づいて、モデル結果は、成層圏に到達するハロゲンインベントリの非常に小さな画分（1％）のみをサポートし、問題を完全に解決するためにさらなる制約が必要であることを示唆しています。

The 1257 CE eruption of Mount Samalas (Indonesia) is the source of the largest stratospheric injection of volcanic gases in the Common Era. Sulfur dioxide emissions produced sulfate aerosols that cooled Earth's climate with a range of impacts on society. The coemission of halogenated species has also been speculated to have led to wide-scale ozone depletion. Here we present simulations from HadGEM3-ES, a fully coupled Earth system model, with interactive atmospheric chemistry and a microphysical treatment of sulfate aerosol, used to assess the chemical and climate impacts from the injection of sulfur and halogen species into the stratosphere as a result of the Mt. Samalas eruption. While our model simulations support a surface air temperature response to the eruption of the order of -1°C, performing well against multiple reconstructions of surface temperature from tree-ring records, we find little evidence to support significant injections of halogens into the stratosphere. Including modest fractions of the halogen emissions reported from Mt. Samalas leads to significant impacts on the composition of the atmosphere and on surface temperature. As little as 20% of the halogen inventory from Mt. Samalas reaching the stratosphere would result in catastrophic ozone depletion, extending the surface cooling caused by the eruption. However, based on available proxy records of surface temperature changes, our model results support only very minor fractions (1%) of the halogen inventory reaching the stratosphere and suggest that further constraints are needed to fully resolve the issue.