Store vulkanutbrudd i tropene gir mildere vintre i nord

Sundastredet i Indonesia, august 1883. Eksplosjonen kunne høres helt til Mauritius, 5000 km unna. I løpet av sekunder sendte vulkanen Krakatau så mye aske og partikler opp i luften at temperaturen på jorda sank med over en halv grad i månedene som fulgte.

Vulkanutbruddet var et av de mest ødeleggende i moderne historie og førte til at månen så blå ut i en lang periode etterpå. Utbruddet hadde sendt partikler og svoveldioksid så høyt opp i luften at det hadde nådd stratosfæren – det nest nederste laget i atmosfæren.

Der oppe, hvor bare de aller høyeste perlemorskyene opptrer, finner vi ozonlaget som beskytter oss mot UV-stråling fra sola. Men stratosfæren har også stor innvirkning på klimaet vårt.

– Store vulkanutbrudd, som Krakatau i 1883 og Pinatubo i 1991, klarer å injisere svovelpartikler inn i strukturen i stratosfæren, forteller vulkanforsker Kirstin Krüger ved Universitetet i Oslo.

Under Pinatubo-utbruddet i Filippinene i juni i 1991 ble en søyle av aske og vanndamp sendt 30 kilometer opp i luften. 20 millioner tonn svoveldioksid ble slynget ut i stratosfæren.

– Disse partiklene gjør at det danner seg aerosoler, små dråper av partikler, som skygger for solstrålene. Det gjør at det blir mindre stråling som når bakken nede på jorda, og det blir kaldere. Det er det store bildet. Men så blir det mer komplisert.

Krüger forsker på hvordan vulkanutbrudd påvirker klimaet på jorda. Rent umiddelbart fører slike store utbrudd til at lufta like over jordoverflaten blir avkjølt. Men vulkanutbrudd har også mer langtrekkende effekter.

En viktig gradient

Men la oss ta et langt steg, både i tid og rom. Fra Filippinene i 1991, til Norge og den vinteren vi nettopp har lagt bak oss. Januar og februar 2026 var uvanlig kalde i store deler av landet. I nyhetene ble det diskutert ulike forklaringer, der særlig to fenomener gikk igjen: Polarvirvelen (The Polar Vortex) og den nordatlantiske oscillasjon (NAO).

En høy NAO-indeks gir lavtrykk og mildt vintervær. En lav NAO-indeks gir østavind, kulde og lite nedbør. Slik som i vinter. Enkelt sagt. Fenomenet skyldes lufttrykkforskjeller mellom Island og Asorene utenfor Portugal. Jo høyere trykkforskjeller mellom de to stedene, jo mer vestavind og mildvær kommer inn over Europa og det vestlige Asia.

– Det som skjer – og husk at her snakker vi overordnet om klima, ikke om været fra dag til dag – er at luften i stratosfæren over polene blir kaldere om vinteren, på grunn av mindre solinnstråling. Den kalde luften synker ned, og bidrar til det som kalles polarvirvelen.

Svovel som skygger for sola

Polarvirvelen er et belte av sterke vinder som strømmer rundt Nordpolen fra vest mot øst, høyt oppe i stratosfæren. Vindstrømmen påvirker lufttrykket over Atlanterhavet. Jo sterkere virvel, jo større forskjell i trykk mellom Island og Asorene. Altså høy NAO-indeks. Jo større trykkforskjell, jo mer vestavind og mildvær inn over norskekysten.

Men hva har dette med vulkanutbrudd i tropene å gjøre? Krüger har forsket på om de store utbruddene påvirker polarvirvelen og NAO.

– Når svovel kommer inn i stratosfæren, blir disse aerosolene som skygger for solinnstrålingen spredt utover et stort område. Det fører til avkjøling nede på bakken, men oppe i atmosfæren blir det varmere.

Det øker temperaturforskjellen mellom polene og tropene. For den nordlige halvkule betyr det en forsterkning av polarvirvelen. Som igjen gir en høyere NAO-indeks.

– Vi forventer derfor en effekt som gir varmere vintre i Europa og det vestlige Asia etter et slikt stort vulkanutbrudd. Det har også blitt observert. Men dette har det vært en stor debatt om i forskningen de siste fem-ti årene. Vi har trodd at vi forsto disse mekanismene, men så har det kommet innvendinger der man har pekt på mer komplekse forklaringer, sier Krüger.

Ulike forklaringer

Forskere har pekt på at svekkelse av ozonlaget kan påvirke temperaturgradienter og slik forsterke polarvirvelen. Det trekkes også inn mulige effekter på planetære bølger - store, langsomme bølger i atmosfæren, på størrelse med hele kontinenter – som styrer hvordan luft beveger seg fra nord til sør og dermed påvirker vær og klima.

For å finne ut av dette har forskerne brukt klimamodeller, der man kan gjenskape effektene av vulkanutbrudd som når stratosfæren. Men resultatene har ikke vært entydige. Før nå.

– Vi har brukt CMIP6, et resultat av et stort internasjonalt samarbeid for å sammenligne og teste klimamodeller. Modellen tillater at vi kan gjøre mange kjøringer av samme scenario.

Å gjøre mange simuleringer er nødvendig for å kunne skille effekten av vulkanene fra alle de andre forholdene som påvirker klimaet. Kjører man modellen kun en gang, kan tilfeldige variasjoner overdøve effekten av utbruddet.

– Med mange kjøringer kan vi endre litt på utgangspunktet, lage små variasjoner, og se hva som skjer med resultatet, sier Krüger.

Viser samme mønster

Ved å bruke modellene med flere simuleringer enn tidligere, fant forskerne det de kaller konsensus for at store vulkanutbrudd faktisk gir varmere vintre på den nordlige halvkule. På grunn av en forsterket polarvirvel med påfølgende høy NAO-indeks som gir mer vestavind og mildvær.

Men dette gjelder altså for så store vulkanutbrudd at det påvirker stratosfæren. De aller fleste utbruddene vi har i dag når ikke så langt, forteller Krüger.

– For å få denne effekten trenger vi et eksplosivt utbrudd. Utbrudd som det vi har på Etna på Sicilia, eller de vi ser på Island, er alt for små til å ha en slik effekt.

Samtidig er det viktig å kunne forutsi klimaeffekter om vi skulle få et nytt stort utbrudd i tropene.

– Dette er kunnskap som gir bedre forutsigbarhet når vi skal forutsi klimaet for lengre perioder. Vi ser at effekten av disse store utbruddene kan vare både en og to vintre, sier Krüger.

Hun vil gjerne trekke fram førsteforfatter på studien, Lisa Weber.

– Hun var hos meg på UiO på et Erasmus Internship i 2023 og begynte å forske på temaet. Deretter skrev hun en masteroppgave om det på Universitetet i Køln. Det sier noe om hv