eirikre

Arbeid

Saturation in Forcing Efficiency and Temperature Response of Large Volcanic Eruptions (2025)

Artikkel | Journal of Geophysical Research: Atmospheres, 130(9), e2024JD041098 Forfattere: Eirik Rolland Enger, Rune Graversen, Audun Theodorsen

SammendragVulkanutbrudd forårsaker klimaavkjøling på grunn av refleksjon av solstråling fra emitterte og deretter produserte aerosoler. Klimaeffekten av et utbrudd kan vare i omtrent et tiår og er ikke-lineært knyttet til mengden injisert SO₂ fra utbruddet. Vi undersøker klimaeffektene av vulkanutbrudd, fra hendelser i størrelse med Pinatubo til supererupsjoner. Studien er basert på ensemble-simuleringer i klimamodellen Community Earth System Model versjon 2 (CESM2) som bruker atmosfæremodellen Whole Atmosphere Community Climate Model versjon 6 (WACCM6), med et koblet hav og fast havoverflatetemperatur. Vår analyse fokuserer på påvirkningen av ulike nivåer av SO₂-injeksjoner på stratospærisk aerosol optisk dybde (SAOD), effektiv strålingsforcing (ERF), og globale gjennomsnittlige overflatetemperatur (GMST) anomalier. Vi avdekker en merkbar tidsavhengig nedgang i aerosol forcing-effektivitet (ERF normalisert med SAOD) for alle utbrudds SO₂-nivåer i løpet av det første året etter utbruddet. I tillegg viser det seg at de største utbruddene undersøkt i denne studien, inkludert flere tidligere supererupsjons-simuleringer, gir topp ERF-anomalier begrenset til −65 W m⁻². Videre begrenser et nært lineært forhold mellom topp GMST og ERF effektivt GMST-anomalien til maksimalt omtrent −10 K. Dette er konsistent på tvers av flere tidligere studier som bruker ulike klimamodeller.

DOI: 10.1029/2024JD041098 Tilgang: Tilgjengelig gjennom AGU Publications (pålogging påkrevd)

Nonparametric Estimation of Temperature Response to Volcanic Forcing (2025)

Artikkel | Journal of Geophysical Research: Atmospheres, 130(10), e2024JD042519 Forfattere: Eirik Rolland Enger, Rune Graversen, Audun Theodorsen

SammendragStore vulkanutbrudd påvirker sterkt den interne variabiliteten til klimasystemet. Pålitelige estimater av vulkanutbruddsresponsen som simulert av klimamodeller er nødvendig for å rekonstruere tidligere klimavariabilitet. Likevel er modellenes evne til å representere responsen til både enkeltutbrudd og en kombinasjon av utbrudd fortsatt usikker. Vi bruker Community Earth System Model versjon 2 sammen med Whole Atmosphere Community Climate Model versjon 6, kjent som CESM2(WACCM6), for å studere den globale gjennomsnittlige overflatetemperatur (GMST) responsen til idealiserte enkle vulkanutbrudd ved ekvator, fra Pinatubo-type hendelser til supererupsjoner. I tillegg simulerer vi GMST-responsen til doble utbruddshendelser med utbruddsseparasjoner på noen år. For store idealiserte utbrudd demonstrerer vi at doble utbruddshendelser separert med 4 år kombineres lineært når det gjelder GMST-respons. I tillegg er den tidsmessige utviklingen lik på tvers av alle enkle vulkanutbrudd som injiserer minst 400 Tg (SO₂) i atmosfæren. Fordi bare noen få utbrudd i det siste årtusen skjedde innen 4 år etter et tidligere utbrudd, antar vi at den historiske oversikten kan representeres som en superposisjon av enkeltutbruddshendelser. Derfor bruker vi en dekonvolusjonsmetode for å estimere en ikke-parametrisk historisk GMST-respons pulsfunksjon for vulkanutbrudd, basert på klimasimuleringer fra 850 til 1850 hentet fra en tidligere studie. Ved å anvende den estimerte GMST-respons pulsfunksjonen kan vi rekonstruere det meste av det underliggende historiske GMST-signalet. Videre er GMST-responsen betydelig forstyrret i minst 7 år etter utbrudd.

DOI: 10.1029/2024JD042519 Tilgang: Tilgjengelig gjennom AGU Publications (pålogging påkrevd)

A model for IS spectra for magnetized plasma with arbitrary isotropic velocity distributions (2020)

Masteroppgave | Universitetet i Tromsø - Norges arktiske universitet

Vis oppgave | Last ned PDF | GitHub-repositorium

SammendragPlasmalinjen i det inkoherente spredningsspektrumet er kjent for å gi informasjon om tilstanden til ionosfæren. Den er imidlertid svak i signalstyrke og derfor vanskelig å måle pålitelig og konsistent. Når høyenergetiske elektroner (suprathermale elektroner) er tilstede i ionosfæren, forsterkes plasmalinjeekkoeffekten og kan detekteres av flere radarer. Nylige målinger utført av Arecibo-radaren viser en høyde- og aspektvinkelavhengighet (vinkel mellom radarstrålen og magnetfeltlinjen) på den returnerte ekkoeffekten til plasmalinjen. Dette ble antatt å skyldes forbedringer i den suprathermale elektronhastighetsdistribusjonen, men har verken blitt bekreftet gjennom teori eller numerisk analyse. Teorien som beskriver plasmalinjen i det inkoherente spredningsspektrumet på grunn av spredning av termiske elektroner har vært kjent lenge. Denne teorien inkluderer radarmålinger ved store vinkler til magnetfeltet, men en lignende generell utledning har ikke blitt formulert der suprathermale elektroner er inkludert i distribusjonen. I dette arbeidet ble en utledning av den dielektriske funksjonen, som er en grunnleggende del av utledningen av det inkoherente spredningsspektrumet, utført for en vilkårlig isotrop hastighetsdistribusjon. Videre ble et program som beregner spektrumet ved hjelp av den utledede dielektriske funksjonen utviklet. Programmet ble brukt til å modellere det inkoherente spredningsspektrumet for forskjellige elektronhastighetsdistribusjoner og ekkoeffekten i plasmalinjen som en funksjon av aspektvinkel og elektrontetthet. Det ble vist at forbedringene funnet i den suprathermale distribusjonen kartlegges til strukturene funnet i plasmalinjeekkoeffekten, i samsvar med den foreslåtte forklaringen basert på målinger. Disse funnene støtter en aspektvinkelformel som relaterer energi og mottatt plasmaresonansfrekvens basert på antagelsen om at den viktigste bidragende faktoren til resonansfrekvensen er elektronene med hastighet nær parallell med magnetfeltlinjen.
Last updated on 7. oktober 2025
Edit this page on GitHub