Modelling Tropospheric Volcanic Aerosol: From Aerosol Microphysical Processes to Earth System Impacts

پایان نامه آنیا اشمیت یک ارزیابی منحصر به فرد و جامع از تأثیرات آئروسل آتشفشانی تروپوسفر بر جو، آب و هوا، کیفیت هوا و سلامت انسان است. این پایان نامه با استفاده از یک مدل میکروفیزیک جهانی پیشرفته، تاثیر انتشار گوگرد آتشفشانی را بر آئروسل جهانی، ابرها و نیروی تابشی آب و هوا توصیف و کمیت می کند. مدل پیشرفته اولین تخمین تاثیر انتشار بر روی خواص میکروفیزیکی آئروسل مانند غلظت و اندازه تعداد ذرات را ممکن می‌سازد، و بنابراین توانایی قابل ملاحظه‌ای برای تعیین کمیت اثرات آب و هوا و کیفیت هوا بهبود یافته است.
چندین اکتشاف مهم در این پایان نامه وجود دارد. در مرحله اول، نشان داده شده است که آتشفشان های گاز زدایی مداوم تأثیر عمده ای بر ابرهای جهانی و آب و هوا دارند. ثانیاً، تأثیر فوران لاکی 1783 در ایسلند مجدداً مورد بررسی قرار می گیرد تا نشان دهد که این فوران طولانی مدت گدازه سیل تأثیرات عمده ای بر ابرها و آب و هوا داشته است. ثالثاً، او با ترکیب تحقیقات خود در مورد آتشفشان، علوم جوی و اپیدمیولوژی، نشان می دهد که فوران لاکی امروزی به طور جدی بر کیفیت هوای اروپا تأثیر می گذارد و باعث مرگ زودرس بیش از 100000 نفر در سال اول می شود.

Anja Schmidt's thesis is a unique and comprehensive evaluation of the impacts of tropospheric volcanic aerosol on the atmosphere, climate, air quality and human health. Using a state-of-the-art global microphysics model, the thesis describes and quantifies the impact of volcanic sulphur emissions on global aerosol, clouds and the radiative forcing of climate. The advanced model enables the first ever estimate of the impact of the emissions on aerosol microphysical properties such as particle number concentrations and sizes, and therefore a considerably improved ability to quantify the climate and air quality effects.
There are several important discoveries in this thesis. Firstly, it is shown that continuously degassing volcanoes exert a major effect on global clouds and climate. Secondly, the impact of the 1783 Laki eruption in Iceland is re-examined to show that this long-lasting flood lava eruption would have had major effects on clouds and climate. Thirdly, by combining her research on volcanism, atmospheric science and epidemiology, she shows that a present-day Laki-like eruption would seriously affect European air quality and cause over 100000 premature deaths in the first year.