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火山の主な影響の一つは、成層圏に硫黄を含むガスを注入し、それが酸化して硫酸エアロゾルを形成することです。成層圏の硫黄エアロゾルは、大気循環によって地球全体に拡散し、太陽放射を宇宙空間に散乱させることで地表冷却を引き起こします。硫酸エアロゾルの寿命は約2～3年であるため、海洋表面におけるこの冷却効果は通常数年間続きます。[ 1 ]しかし、海洋の表層下では、冷却シグナルがより長く持続し、大西洋子午面循環（AMOC）などの10年規模の変動に影響を与える可能性があります。[ 1 ] [ 2 ]
巨大火山（VEI >=5）からの火山性エアロゾルは、地球の平均海面水温（SST）を約0.2 ～0.3 ℃直接低下させます[ 1 ] [ 3 ] 。これは、地球全体の気温記録とモデルシミュレーションの両方によると、地球全体の表面温度の低下が約0.3～0.5 ℃であるのに比べ、より穏やかです[ 4 ] [ 5 ] [ 6 ]。通常、正常に戻るには数年かかります。
海洋熱量における火山冷却シグナルは、火山活動の継続期間をはるかに超えて、はるかに長い期間（10年または数十年単位の時間スケール）持続する可能性がある。[ 2 ] [ 7 ]
いくつかの研究により、クラカタウの熱量への影響は1世紀にも及ぶ可能性があることが明らかになっている。[ 7 ] [ 8 ]近年の火山の影響の緩和時間は、一般的に1950年代以前のものよりも短い。例えば、クラカタウと同程度の放射強制力を引き起こしたピナツボの海洋熱量の回復時間は、はるかに短いようだ。これは、ピナツボが温室効果ガスの強制力が増加する温暖で非定常的な背景の下で発生したためである。[ 7 ]しかし、その信号は依然として約1000mの深さまで浸透する可能性がある。[ 1 ]
2022年の研究[ 9 ]によると、火山噴火の環境への影響について、太平洋東部赤道域では、火山噴火後、低緯度の火山の一部は温暖化する傾向があるが、高緯度の火山の一部は寒冷化する傾向があることが示された。
熱膨張は海面変動の主要因であるため、熱量の減少は10年単位の時間スケールで世界の平均海面の低下をもたらすはずです。 [ 2 ]しかし、Grinsted [2007] は、海面の大幅な上昇は火山噴火に対する最初の直接的な反応であり、その後海面は低下し始めると主張しました。この現象の考えられる説明の1つは、海洋質量フラックスの不均衡です。火山噴火後、海洋上の蒸発は、主に海洋表面温度の変化によって決定されるため、減少します。表面冷却に対する蒸発の迅速な反応と、それに伴う降水量の減少に対する河川流出の遅れた反応により、海面が上昇します。約1〜2年後、降水量の減少と海氷の融解の減少により河川流量が減少し、海面が低下します。[ 10 ]
2023年、数人の科学者が1991年6月のピナツボ山の噴火を研究し、それが海洋の酸素と炭素濃度の増加につながり、それが何年も続いたことを発見した。[ 11 ]
複数のモデリング研究の結果から、大西洋子午面循環（AMOC）は火山活動によって強化されることが示唆されている。[ 1 ] [ 12 ] [ 13 ]大西洋北端の深層水の形成により、塩分の変化によって循環速度が変化するため、SST異常が効率的に深海に沈み込む。火山の冷却による夏季の氷の融解と降水の減少は、グリーンランド海付近の塩分を増加させ、静的安定性をさらに低下させるため、より多くの表層水が深海に沈み込むことになる。Stenchikov et al. (2009) と Iwi (2012) の研究は、クラカタウとピナツボの両方が循環を強化した可能性があることを示唆している。AMOCの増加は、火山噴火後約10年で最も強く、クラカタウとピナツボでは約1スベルドラップの大きさであるようだ。[ 1 ] [ 13 ]
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