1783年ラキ噴火による持続的な成層圏の寒季エアロゾルが北ユーラシアの冬季を暖めた

冬を暖めた火山

大半の人は大規模な火山噴火を地球を冷やす出来事と考えます：太陽放射を遮り、1〜2年ほど気温を低下させるからです。本研究はもっと意外な物語を伝えます。1783年のアイスランド・ラキ大噴火を再検討することで、著者らは火山が地球全体を冷やしつつも、北ユーラシアの一部では冬を暖めることがあると示します。この奇妙なパターンを理解することは、将来の噴火や成層圏へ粒子を散布する提案型ジオエンジニアリングがもたらす気候リスクをより正確に予測するのに役立ちます。

特異な高緯度噴火

ラキ噴火は過去千年で最大級の噴火の一つで、1991年のピナトゥボ噴火よりはるかに多くの硫黄ガスを放出しました。気候に影響を与える多くの噴火が熱帯で単発的に起きるのとは異なり、ラキは高緯度で発生し、約8か月にわたってガスを漏出しました。硫黄は上層大気で小さな粒子に変わり、北半球に広がりました。史料はその後の年に熱波、厳寒、洪水、飢饉を記録しますが、これらの極端事象の分布と原因については長く議論が続いてきました。

改良された入力で1783年を再現する

従来の気候シミュレーションはラキを単発の夏の爆発として扱い、しばしばエアロゾル雲の緯度帯や発生年を誤って配置していました。本研究では、噴火の“強制力”――日射を遮る粒子の分布――をアイスランドという実際の位置と多段階の性質に合わせて再構築しました。これには化学とエアロゾル物理を細かく追う最新のハイトの高い気候モデルを用い、精緻化した強制力を広く使われる地球システムモデルに入力しています。シミュレーションの気温は、史料、樹木年輪、氷床コア、初期の観測記録を組み合わせた二つの独立した再構築データと比較しています。

寒冷化した世界における冬の温暖域

モデルはラキが北半球全体を冷やしたことを確認します。特に噴火直後の数か月は顕著でした。しかし初めての冬には逆説的な現象が起きます：北ユーラシア、特にロシアとシベリアの広い範囲が通常より暖かくなり、場所によっては3度以上の上昇を示します。二つの再構築データも、他の地域（ヨーロッパや北米の一部）が厳しい寒さに見舞われる一方で、ユーラシアに類似した冬の温暖域を示しています。モデルと実証の一致は、噴火由来のエアロゾル雲がこの異常な冬パターン形成に重要な役割を果たしたことを示唆しますが、自然な気候変動のゆらぎも依然として影響し、別の実現では中立的または寒冷な冬が現れた可能性もあります。

成層圏粒子が風を作り変えた仕組み

鍵はラキ粒子の滞留時期と場所にあります。エアロゾル雲が秋を通じて初冬にかけて中〜高緯度の下部成層圏に残存したため、粒子は日射を吸収してその層を極夜上の暗い極域よりも中緯度で強く加熱しました。これにより中緯度と上空の北極との温度差が鋭くなり、極渦――極を取り囲む高高度の偏西風帯――が強化されました。強い極渦は正の北大西洋振動（NAO）に有利に働き、アイスランド低気圧を深め、暖湿な海洋性の空気を北ユーラシアへ運ぶ偏西風を増強します。その結果、地球全体が冷える一方で、陸域に局地的な冬季温暖化が生じます。

季節と場所が重要な理由

著者らは、この冬季温暖化の応答は寒季に成層圏中に十分なエアロゾルが存在した場合にのみ現れることを示します。過去千年の他の大型高緯度噴火では、粒子が冬まで持続しなかったためにモデルが同様の温暖化を生成しませんでした。同様に、熱帯噴火についての別のシミュレーション群は、エアロゾル雲が冬まで持ちこたえる季節に起きた場合に限ってユーラシア冬季温暖化をもたらすことを示します。つまり、火山の気候影響は単に噴火の規模だけでなく、どこでいつ噴火したかにも左右されます。

今日と未来への教訓

ラキによる冬季温暖化を再現できたことで、成層圏と対流圏の強い結びつきが大規模噴火の後に地域気候パターンを反転させうるという考えが補強されます。また、成層圏に硫酸塩エアロゾルを注入して地球を冷やす提案に対する警鐘ともなります。ひとつの自然発生的な高緯度噴火がユーラシアで強い冬季温暖化を引き起こし得るなら、人工的なエアロゾル層も同様の影響を及ぼす可能性があります。著者らは、この種の計画を真剣に評価するには、エアロゾルの位置、季節、および自然の気候変動がどのように組み合わさって地域ごとの勝者と敗者を生むかを考慮する必要があると主張しています。

引用: Yang, L., Gao, C., Liu, F. et al. Persistent stratospheric cold-season aerosols from the 1783 Laki eruption produced winter warming over Northern Eurasia. Commun Earth Environ 7, 173 (2026). https://doi.org/10.1038/s43247-026-03197-5

キーワード: ラキ噴火, 冬季の温暖化, 成層圏エアロゾル, 極渦, 火山–気候相互作用