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Hunga Tonga-Hunga Ha’apai : l’éruption de tous les records (3ème partie)  // The eruption of all records (part 3)

Le panache volcanique.

Aujourd’hui, les scientifiques qui étudient l’éruption du 15 janvier 2022 sont surpris par sa puissance et les records s’accumulent. Par exemple, le panache volcanique a atteint des hauteurs encore jamais observées par les satellites.

Source: Tonga Services

Deux satellites météorologiques – le Geostationary Operational Environmental Satellite 17 (GOES-17) de la NOAA et le Himawari-8 de l’Agence japonaise d’exploration aérospatiale – ont observé cette éruption exceptionnelle depuis l’espace, ce qui a permis aux scientifiques de calculer jusqu’où le panache avait pénétré dans l’atmosphère. Ils ont déterminé que, à son point culminant, le panache s’est élevé à une hauteur de 58 km, ce qui signifie qu’il a percé la mésosphère, la troisième couche de l’atmosphère. Le panache du Hunga Tonga était toutefois loin d’atteindre la couche atmosphérique suivante, la thermosphère, qui commence à environ 85 km au-dessus de la surface de la Terre. La ligne Karman, à une centaine de kilomètres au-dessus de la surface de la Terre, est généralement considérée comme la frontière avec l’espace. Après qu’une première explosion ait généré ce panache très volumineux, une nouvelle explosion a propulsé des cendres, du gaz et de la vapeur à plus de 50 km dans le ciel.
Jusqu’à présent, les panaches volcaniques les plus élevés ont été émis par l’éruption de 1991 du Pinatubo aux Philippines avec 40 km, et l’éruption de 1982 d’El Chichón au Mexique avec 31 km. Les éruptions volcaniques du passé ont probablement produit des panaches plus importants, mais elles se sont produites avant que les scientifiques puissent effectuer de telles mesures. Le panache de l’éruption du Krakatau en 1883 en Indonésie a probablement, lui aussi, atteint la mésosphère.
Les scientifiques n’ont pas pu utiliser leur technique habituelle basée sur la température pour mesurer le panache volcanique car l’éruption de janvier a dépassé la hauteur maximale pour laquelle cette méthode peut être utilisée. Ils se sont tournés vers trois satellites météorologiques géostationnaires qui fournissent des images toutes les 10 minutes et ils se sont appuyés sur l’effet de parallaxe.

Images montrant l’étendue du nuage de cendres au moment de l’éruption du Hunga-Tonga Hunga-Ha’apai (Source: USGS)

Perturbation spatiale.

L’éruption du Hunga Tonga Hunga Ha’apai a généré l’une des plus grandes perturbations spatiales jamais observées au cours de l’ère moderne. Elle permet aux scientifiques d’analyser le lien encore mal compris entre la basse atmosphère et l’espace. L’événement permet également d’étudier comment les événements sur Terre peuvent affecter la météo dans l’espace, à côté de l’influence de la météo spatiale sur la météo terrestre.
Lorsque le volcan est entré en éruption, l’explosion a créé d’importantes perturbations de pression dans l’atmosphère, ce qui a provoqué des vents violents. Au fur et à mesure que ces vents se sont dirigés vers les couches atmosphériques plus minces, ils ont commencé à s’accélérer. Lorsqu’ils ont atteint l’ionosphère et les confins de l’espace, on a enregistré des vitesses de vent allant jusqu’à 725 km/h, ce qui en fait les vents les plus violents – en dessous de 195 km d’altitude – jamais mesurés par la mission ICON depuis son lancement en 2019.
Dans l’ionosphère, ces vents très puissants ont également affecté les courants électriques. Les particules ionosphériques génèrent régulièrement un courant électrique qui se dirige vers l’est – l’électrojet équatorial – alimenté par les vents de la basse atmosphère. Après l’éruption, l’électrojet équatorial a atteint cinq fois sa puissance de crête normale et a radicalement changé de direction; il s’est dirigé vers l’ouest pendant une courte période. C’est quelque chose qui n’avait été observé auparavant que pendant de fortes tempêtes géomagnétiques.
On estime maintenant que l’indice d’explosivité volcanique (VEI) de l’éruption du Hunga Tonga a atteint 6 sur une échelle de 8 niveaux, ce qui la place parmi les plus grandes éruptions volcaniques jamais enregistrées avec des instruments géophysiques modernes.

La vapeur d’eau.

Au cours de l’éruption du 15 janvier 2022, le volcan a également émis une quantité colossale de vapeur d’eau dans l’atmosphère. Selon la NASA, il a envoyé dans la stratosphère suffisamment de vapeur d’eau pour remplir 58 000 piscines olympiques. Les scientifiques expliquent que l’événement a battu « tous les records » d’injection de vapeur d’eau depuis que les satellites ont commencé à enregistrer ce type de données.
Le Microwave Limb Sounder à bord du satellite Aura de la NASA, qui mesure les gaz dans l’atmosphère, a découvert que l’explosion avait envoyé quelque 146 téragrammes d’eau dans la stratosphère, entre environ 13 et 53 kilomètres au-dessus de la surface de la planète. Un téragramme (Tg) équivaut à 10 12 grammes ou 10 9 kilogrammes. Cette énorme quantité de vapeur a augmenté la quantité totale d’eau dans la stratosphère d’environ 10 %. C’est près de quatre fois la quantité de vapeur d’eau entrée dans la stratosphère au moment de l’éruption du Pinatubo en 1991 aux Philippines.
Depuis que la NASA a commencé à effectuer des mesures il y a 18 ans, seules deux autres éruptions, celle du Kasatochi en Alaska en 2008 et du Calbuco en 2015 au Chili, ont envoyé des quantités importantes de vapeur d’eau à des altitudes aussi élevées. Dans les deux cas, les nuages de vapeur d’eau se sont rapidement dissipés.
On pense que la caldeira du volcan sous-marin, une dépression d’environ 150 mètres de profondeur, est à l’origine de l’émission exceptionnelle de vapeur d’eau. Si la caldeira avait été moins profonde, l’eau de mer n’aurait pas été assez chaude pour expliquer une telle quantité de vapeur d’eau; si elle avait été plus profonde, la trop grande pression exercée par l’eau de mer aurait atténué le souffle de l’explosion.

Source: NASA

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The volcanic plume.
Today, scientists studying the January 15th, 2022 eruption are amazed at its power and records are piling up. For example, the volcanic plume reached heights never before seen by satellites.
Two weather satellites – NOAA’s Geostationary Operational Environmental Satellite 17 (GOES-17) and the Japan Aerospace Exploration Agency’s Himawari-8 – observed this exceptional eruption from space, allowing scientists to calculate how high the plume had penetrated the atmosphere. They determined that, at its peak, the plume rose to a height of 58 km, meaning it pierced the mesosphere, the third layer of the atmosphere. The Hunga Tonga plume, however, was far from reaching the next atmospheric layer, the thermosphere, which begins about 85 km above the Earth’s surface. The Karman line, a hundred kilometers above the surface of the Earth, is generally considered the boundary with space. After a first explosion generated this very large plume, a new explosion propelled ash, gas and steam more than 50 km into the sky.
The highest volcanic plumes had been emitted by the 1991 eruption of Pinatubo in the Philippines with 40 km, and the 1982 eruption of El Chichón in Mexico with 31 km. Volcanic eruptions in the past likely produced larger plumes, but they happened before scientists could make such measurements. The plume from the 1883 eruption of Krakatau in Indonesia probably also reached the mesosphere.
Scientists were unable to use their usual temperature-based technique to measure the volcanic plume because the January eruption exceeded the maximum height for which this method can be used. They turned to three geostationary weather satellites that provide images every 10 minutes and they relied on the parallax effect.

Space disturbances.
The eruption of Hunga Tonga Hunga Ha’apai generated one of the largest space disturbances ever observed in the modern era. It allows scientists to analyze the still poorly understood link between the lower atmosphere and space. The event also helps to study how events on Earth can affect weather in space, alongside the influence of space weather on terrestrial weather.
When the volcano erupted, the explosion created significant pressure disturbances in the atmosphere, which caused strong winds. As these winds moved towards the thinner atmospheric layers, they began to pick up speed. When they reached the ionosphere and the outer reaches of space, wind speeds of up to 725 km/h were recorded, making them the strongest winds – below 195 km altitude – ever measured by the ICON mission since its launch in 2019.
In the ionosphere, these very powerful winds also affected electric currents. Ionospheric particles regularly generate an electric current that heads east – the equatorial electrojet – powered by winds from the lower atmosphere. After the eruption, the equatorial electrojet reached five times its normal peak power and drastically changed direction; it headed west for a short time. This is something that had previously only been observed during strong geomagnetic storms.
The Volcanic Explosivity Index (VEI) for the Hunga Tonga eruption is now estimated to have reached 6 on an 8-level scale, placing it among the largest volcanic eruptions ever recorded with modern geophysical instruments.

Water vapor.
During the January 15, 2022 eruption, the volcano also emitted a colossal amount of water vapor into the atmosphere. According to NASA, it sent enough water vapor into the stratosphere to fill 58,000 Olympic swimming pools. The scientists say the event broke « every record » for water vapor injection since satellites began recording such data.
The Microwave Limb Sounder aboard NASA’s Aura satellite, which measures gases in the atmosphere, found the explosion sent some 146 teragrams of water into the stratosphere, between about 13 and 53 kilometers above the surface of the planet. One teragram (Tg) is equal to 1012 grams or 109 kilograms. This huge amount of steam increased the total amount of water in the stratosphere by about 10%. That’s nearly four times the amount of water vapor that entered the stratosphere when Mt Pinatubo erupted in the Philippines in 1991.
Since NASA began making measurements 18 years ago, only two other eruptions, Kasatochi in Alaska in 2008 and Calbuco in 2015 in Chile, have sent significant amounts of water vapor to similar altitudes. In both cases, the water vapor clouds quickly dissipated.
It is believed that the caldera of the submarine volcano, a depression about 150 meters deep, was the source of the exceptional emission of water vapor. If the caldera had been shallower, the seawater would not have been warm enough to account for such an amount of water vapour; if it had been deeper, the excessive pressure exerted by the sea water would have reduced the blast of the explosion.

L’éruption du Hunga Tonga responsable de la vague de chaleur actuelle?

Après la « plume de chaleur » africaine de Météo France pour expliquer la vague de chaleur actuelle, voici l’éruption du volcan Hunga du journal L’Indépendant!

https://www.lindependant.fr/2022/10/28/meteo-une-eruption-volcanique-responsable-des-chaleurs-exceptionnellement-elevees-de-cette-annee-2022-10767105.php

On peut lire sur le site web du journal que « la France n’est pas la seule touchée [par la vague de chaleur]. Partout sur le globe, des anomalies brutales ont été enregistrées cette année. Des zones entières ont été frappées de températures dépassant les 50°C quand les valeurs des normales de saison ne sont pas, partout ailleurs, régulièrement explosées. » [NDLR: ces chaleurs record ont commencé à être enregistrées bien avant l’éruption aux Tonga.]

D’après le journal, « si le réchauffement climatique est bien entendu le premier responsable, un autre facteur peut expliquer ces changements très rapides, inédits. » L’auteur de l’article s’appuie sur les résultats d’une étude publiée en juillet 2022 dans Advancing Earth and Space Science (AGU). Selon l’interprétation des résultats de cette étude, l’éruption du volcan Hunga Tonga, en janvier 2022 pourrait avoir contribué à la chaleur effrénée et persistante de cette année.

Le journal précise que « c’est le service météo de Catalogne qui s’appuie sur cette étude pour rappeler que les éruptions volcaniques violentes ont toujours eu des conséquences sur le temps et le climat de la planète. » Certes, mais les éruptions cataclysmales comme celle du Pinatubo (1991) ou du Tambora (1815) ont eu un effet inverse puisqu’elles ont occasionné un refroidissement temporaire du climat.

Il est vrai que l’éruption du Hunga Tonga a émis une grande quantité de gaz et de vapeur d’eau dans l’atmosphère,

https://claudegrandpeyvolcansetglaciers.com/2022/08/07/la-vapeur-deau-de-leruption-du-hunga-tonga-hunga-haapai-water-vapour-from-the-hunga-tonga-hunga-haapai-eruption/

Dans cette note rédigée le 7 août 2022, j’écrivais au vu d’un rapport de la NASA : « Cette énorme quantité de vapeur a augmenté la quantité totale d’eau dans la stratosphère d’environ 10 %. C’est près de quatre fois la quantité de vapeur d’eau entrée dans la stratosphère au moment de l’éruption du Pinatubo en 1991 aux Philippines. Les scientifiques expliquent que le panache, qui a éclipsé la puissance de la bombe atomique d’Hiroshima, pourrait affecter temporairement la température sur Terre. […] On sait que de puissantes éruptions volcaniques peuvent refroidir la température à la surface de la Terre car les cendres réfléchissent la lumière du soleil. L’éruption des Tonga marque un contraste saisissant, car la vapeur d’eau qu’elle a libérée est capable de piéger la chaleur. Selon les chercheurs, il pourrait s’agir de la première éruption volcanique à avoir un impact sur le climat, non pas par le refroidissement causé par les aérosols, mais par le réchauffement de la surface causé par la vapeur d’eau. »

Affirmer que l’éruption du Hunga Tonga contribue à la vague de chaleur actuelle est aller un peu vite en besogne. Comme je l’ai indiqué plus haut, le réchauffement climatique a débuté bien avant l’éruption aux Tonga. Il suffit d’observer la sécheresse qui sévit depuis de très longs mois dans l’ouest des Etats Unis pour s’en rendre compte. Même en France, le manque d’eau dû au réchauffement climatique n’a pas attendu l’éruption du Hunga Tonga pour se manifester. A la limite, on pourrait penser que l’éruption du Hunga Tonga a intensifié la hausse des températures ces derniers mois, mais pour le reste, c’est bien le réchauffement climatique d’origine anthropique qui est la véritable cause du problème.

Image satellite de l’énorme panache généré par l’éruption du 15 janvier 2022 (Source: NASA

La vapeur d’eau de l’éruption du Hunga Tonga-Hunga Ha‘apai // Water vapour from the Hunga Tonga-Hunga Ha‘apai eruption

Lorsque le volcan Hunga Tonga-Hunga Ha’apai (archipel des Tonga) est entré en éruption le 15 janvier 2022, il a envoyé des ondes de choc dans l’atmosphère ainsi que des vagues de tsunami à travers notre planète. Des études ont montré que les effets de l’éruption ont également atteint l’espace, provoquant un événement météorologique spatial majeur.
Les scientifiques de la NASA nous apprennent aujourd’hui que le volcan a émis une quantité colossale de vapeur d’eau dans l’atmosphère, avec probablement des effets notables sur la température de la Terre.
Selon la NASA, l’éruption du 15 janvier a envoyé non seulement des cendres dans la stratosphère, mais aussi suffisamment de vapeur d’eau pour remplir 58 000 piscines olympiques. Les scientifiques expliquent que l’événement a battu « tous les records » d’injection de vapeur d’eau depuis que les satellites ont commencé à enregistrer ce type de données.
Le Microwave Limb Sounder à bord du satellite Aura de la NASA, qui mesure les gaz dans l’atmosphère, a découvert que l’explosion avait envoyé quelque 146 téragrammes d’eau dans la stratosphère, entre environ 13 et 53 kilomètres au-dessus de la surface de la planète. Un téragramme (Tg) équivaut à 10 12 grammes ou 10 9 kilogrammes. Cette énorme quantité de vapeur a augmenté la quantité totale d’eau dans la stratosphère d’environ 10 %. C’est près de quatre fois la quantité de vapeur d’eau entrée dans la stratosphère au moment de l’éruption du Pinatubo en 1991 aux Philippines. Les scientifiques expliquent que le panache, qui a éclipsé la puissance de la bombe atomique d’Hiroshima, pourrait affecter temporairement la température sur Terre.
Depuis que la NASA a commencé à effectuer des mesures il y a 18 ans, seules deux autres éruptions, celle du Kasatochi en Alaska en 2008 et du Calbuco en 2015 au Chili, ont envoyé des quantités importantes de vapeur d’eau à des altitudes aussi élevées. Dans les deux cas, les nuages de vapeur d’eau se sont rapidement dissipés; aucun de ces événements n’est comparable à l’énorme quantité d’eau libérée par l’éruption aux Tonga.
On sait que de puissantes éruptions volcaniques peuvent refroidir la température à la surface de la Terre car les cendres réfléchissent la lumière du soleil. L’éruption des Tonga marque un contraste saisissant, car la vapeur d’eau qu’elle a libérée est capable de piéger la chaleur. Selon les chercheurs, il pourrait s’agir de la première éruption volcanique à avoir un impact sur le climat, non pas par le refroidissement causé par les aérosols, mais par le réchauffement de la surface causé par la vapeur d’eau.
Les scientifiques ajoutent que cette vapeur d’eau pourrait rester dans la stratosphère pendant plusieurs années, aggravant au passage l’appauvrissement de la couche d’ozone et augmentant les températures de surface. L’eau pourrait même rester pendant des décennies, sans avoir toutefois d’effets permanents.
On pense que la caldeira du volcan sous-marin, une dépression d’environ 150 mètres de profondeur, est à l’origine de ce phénomène exceptionnel. Si la caldeira avait été moins profonde, l’eau de mer n’aurait pas été assez chaude pour expliquer une telle quantité de vapeur d’eau; si elle avait été plus profonde, la trop grande pression exercée par l’eau de mer aurait atténué le souffle de l’explosion.
Source : CBS News.

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When the Hunga Tonga-Hunga Ha‘apai volcano (Tonga archipelago) erupted on January 15th, 2022, it sent atmospheric shock waves and tsunami waves around the world. Studies have shown that he effects of the eruption also reached space, causing a major space weather event.

NASA scientists now inform us that the volcano spewed an unprecedented amount of water vapour into the atmosphere, and this will likely have noticeable effects on Earth’s temperatures.

The January 15th eruption sent not only ash into the stratosphere, but also enough water vapor to fill 58,000 Olympic-sized swimming pools, according to NASA. Scientists explain it broke « all records » for the injection of water vapour since satellites began recording such data.

The Microwave Limb Sounder instrument on NASA’s Aura satellite, which measures atmospheric gases, found the blast delivered roughly 146 teragrams of water to the stratosphere, between about 13 and 53 kilometers above the planet’s surface. One teragram equals a trillion grams, and that extreme quantity increased the total amount of water in the stratosphere by about 10% . This is nearly four times the amount of water vapour estimated to enter the stratosphere from the 1991 Mount Pinatubo eruption in the Philippines. Scientists say that the unprecedented plume, which dwarfed the power of the Hiroshima atomic bomb, could temporarily affect Earth’s global average temperature.

Since NASA began taking measurements 18 years ago, only two other eruptions, the 2008 Kasatochi eruption in Alaska and the 2015 Calbuco eruption in Chile, sent substantial amounts of water vapour to such high altitudes. Both dissipated quickly; neither of those events compare to the huge amount of water released by the Tonga event.

Powerful volcanic eruptions usually cool surface temperatures on Earth because the resulting ash reflects sunlight. However, the Tonga eruption marks a stark contrast, because the water vapour it released can trap heat. According to the researchers, it may be the first volcanic eruption observed to impact climate not through surface cooling caused by volcanic sulfate aerosols, but rather through surface warming.

Experts say this water vapour could remain in the stratosphere for several years, potentially temporarily worsening the depletion of the ozone layer and increasing surface temperatures. The water could even remain for decades, but it should not have permanent effects.

Experts point to the underwater volcano’s caldera, a basin-shaped depression that is about 150 meters deep, as the reason for the record-breaking eruption. If the caldera was shallower, the seawater would not have been hot enough to account for the water vapour measurements, and if it was any deeper, intense pressures could have muted the blast.

Source: CBS News.

Image satellite de l’énorme panache généré par l’éruption du 15 janvier 2022 (Source: NASA)

L’éruption du Kilauea influe-t-elle sur la météo ? // Does the Kilauea eruption influence weather patterns ?

On sait depuis longtemps que les éruptions volcaniques peuvent avoir une influence sur le climat de la planète. Par exemple, 1816, mieux connue sous le nom de «Année sans été», a connu une modification des modèles climatiques dans l’hémisphère nord suite à l’éruption majeure du Tambora (Indonésie) un an plus tôt.
Cependant, on connaît moins les changements subis par les conditions météorologiques dans des secteurs bien définis suite à une augmentation de l’activité volcanique à proximité. Depuis le 3 mai 2018, l’éruption du Kilauea a déversé d’énormes volumes de lave dans le district de Puna. Dans le même temps, on a remarqué que des trombes d’eau se sont abattues sur la Grande Ile d’Hawaii autour de la zone d’activité éruptive. Depuis le début du mois de juillet, pas moins de trois séquences de très fortes précipitations ont été enregistrées dans cette région.
Les précipitations estimées par radar et confirmées par les données sur deux sites de relevés météorologiques proches, tendent à confirmer que des pluies torrentielles ont effectivement eu lieu. Ces deux sites ont reçu des hauteurs de précipitations considérables puisqu’elles ont atteint entre 62 et 75 centimètres au cours des 10 premiers jours du mois de juillet. À deux reprises au moins, les services météorologiques ont diffusé des bulletins d’alerte mettant en garde contre des précipitations abondantes en se référant aux fortes pluies qui stationnaient sur ou près de la bouche éruptive.
En 2010, des dendrochronologues de l’Université de Columbia ont montré, grâce à l’étude des cernes des troncs d’arbres, que de grandes éruptions du passé ont modifié les régimes de précipitations à travers l’Asie. Ces chercheurs ont indiqué que la météo avait été très sèche en Asie centrale pendant l’activité volcanique tandis que davantage de précipitations étaient observées dans le sud-est au cours de la même période.
Les climatologues pensent que nous avons trop tendance à considérer la terre ferme et l’atmosphère comme deux entités différentes alors que tout ce qui existe sur notre planète est interconnecté. De nombreux éléments susceptibles d’ensemencer les nuages ​​et de créer les conditions d’une pluie abondante sont présents. Ce sont la chaleur, la vapeur d’eau et éventuellement du verre volcanique et des particules de cendre. A Hawaii, ces ingrédients sont présents car la lave contient de la vapeur d’eau et des gaz dissous comme le dioxyde de soufre et le dioxyde de carbone qui peuvent être produits par une bouche volcanique.
On ne sait pas si l’activité volcanique au niveau d’une bouche éruptive peut augmenter les précipitations dans la région. Cependant, on sait que les sources de chaleur non météorologiques telles que les feux de forêt et les éruptions volcaniques peuvent favoriser la formation de nuages ​​cumuliformes connus sous le nom de pyrocumulus ou pyrocumulonimbus.
Cependant, tous les scientifiques ne sont pas d’accord avec l’approche selon laquelle les éruptions volcaniques favoriseraient la formation de nuages et donc de précipitations abondantes. Certains affirment que la géographie locale d’Hawaï joue un rôle prépondérant, même si la contribution des gaz volcaniques à l’augmentation des précipitations ne saurait être négligée. Afin de déterminer s’il existe une corrélation directe entre l’activité éruptive et l’augmentation des précipitations, il faudrait évaluer les régimes de précipitations régionaux et les sources d’eau locales.
Il convient de noter que le côté nord du Kilauea est recouvert d’une forêt tropicale tandis que le côté sud est désertique avec des précipitations très localisées.
Dans une étude publiée dans le Journal of Geophysical Research en 2013, des chercheurs de l’Université de Columbia ont indiqué que de grandes éruptions volcaniques peuvent aussi entraîner une réduction des précipitations dans de nombreuses régions, tandis que d’autres secteurs restent plus humides. D’autres chercheurs sont arrivés à des conclusions similaires, avec une tendance globalement plus sèche suite à l’activité volcanique.
Source: National Weather Service.

Le site Accuweather nous rappelle que certaines régions de l’est d’Hawaï sont réputées pour les fortes pluies et reçoivent généralement entre 3 000 et 7 000 mm de précipitations par an (voir la carte ci-dessous).

Il est bon de rappeler la différence entre les mots ‘climat’  et ‘météo’. On parle de climat lorsque sont considérés une série d’événements météorologiques sur une longue période. Il n’y a pas de durée précise, mais les climatologues évoquent souvent une période d’au moins 30 ans qui leur permet d’établir une moyenne significative. La dernière période de référence est la période 1981-2010. De son côté, la météorologie correspond à l’observation des conditions météo en un lieu donné et à un instant précis. Elle se définit par quelques valeurs instantanées et locales de température, de précipitations, de pression, d’ensoleillement, etc.

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It has long been known that volcanic eruptions can alter global climate patterns. For instance, 1816, better known as the « Year Without a Summer, » confirmed this situation when global climate patterns were altered in the Northern Hemisphere following the explosive eruption of Indonesian volcano Mount Tambora one year earlier.

However, less has been documented on the impacts of localized weather patterns following an increase in nearby activity. Since May 3rd, 2018, the eruption of Kilauea Volcano poured huge volumes of lava in the Puna district. Meantime, torrential downpours also struck Hawaii Big Island around the area of activity. Since the start of July, no fewer than three separate instances of very heavy rainfall have happened over this area of southeastern Hawaii.

Radar estimated rainfall, backed by actual rainfall data from two nearby weather observers, strongly tend to confirm that, indeed, torrential rainstorms have taken place. These two sites have received rainfall of at least 62-75 centimetres within the first 10 days of the month. On at least two occasions, the local National Weather Service issued statements warning of high rainfall rates, owing to stationary heavy rain returns centered over or near the eruptive vent.

In 2010, dendrochronologists at Columbia University showed that large eruptions in the past altered rainfall patterns throughout Asia through their analysis of tree rings. The team’s research indicated much drier weather in central Asia during volcanic activity, while more rain tended to fall in southeastern Asia during the same period.

Climatologists say that we might think of the study of the solid earth and the atmosphere as two different things, but really everything in the system is interconnected and many of the ingredients for seeding clouds and creating the conditions for heavy rain are present during volcanic venting. The ingredients needed include heat, additional water vapour and potentially volcanic glass or ash particles. The lava contains water vapour and dissolved gases like sulfur dioxide and carbon dioxide as prime examples of being released by the volcanic vent in Hawaii.

It remains unknown whether volcanic venting may be increasing rainfall in the region. However, non-meteorological heat sources, such as forest fires, can create clouds. Towering cumuliform clouds triggered by a non-meteorological heat source, such as wildfires and volcanic eruptions, are known as pyrocumulus or pyrocumulonimbus.

Howevern alla scientists do not agree with this approach. Some say that Hawaii’s local geography plays the primary role, even if the possibility that volcanic gases could contribute to the ingredients needed to create storm systems should not be left aside. In order to determine if there is any direct correlation between the volcanic venting and increased precipitation, regional rainfall patterns and local water sources would need to be assessed.

It should be noted that the north side of Kilauea is a rain forest while the south side is desert, stating that rainfall in the area is very localized.

In a study published in the Journal of Geophysical Research in 2013, researchers indicated that large volcanic eruptions can actually lead to reduced rainfall in a wide range of areas, while some trended wetter. Columbia University researchers came to similar conclusions, seeing an overall drier trend in most areas following volcanic activity.

Source : National Weather Service.

The website Accuweather reminds us that parts of eastern Hawaii are famous for heavy rain and usually receive between 3,000-7,000 mm of precipitations per year (see map below).

It is useful to remember the difference between the words ‘climate’ and ‘weather’. We talk about ‘climate’ when we consider a series of meteorological events over a long period. There is no precise duration, but climatologists often mention a period of at least 30 years that allows them to establish a significant average. The last reference period is 1981-2010.
For its part, ‘meteorology’ is the observation of weather conditions in a given place and at a specific time. It is defined by some instantaneous and local values of temperature, precipitation, pressure, sunshine, etc.

Bilan hydrologique de la Grande Ile (Source : Accuweather)

Les volumineux panaches de vapeur d’eau et de gaz volcaniques provoquent-ils un excès de précipitations dans la région de l’éruption? (Crédit photo : USGS / HVO)